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Universidade de São Paulo Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”
Diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em áreas restauradas de Mata Atlântica, São Paulo, Brasil
Joice Andrade Bonfim
Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Ciências. Área de Concentração: Solos e Nutrição de Plantas
Piracicaba 2011
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Joice Andrade Bonfim Engenheira Agrônoma
Diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em áreas restauradas de Mata Atlântica, São Paulo, Brasil
Orientadora:
Profa. Dra. ELKE JURANDY BRAN NOGUEIRA CARDOSO
Dissertação apresentada para obtenção do título de Mestre em Ciências. Área de Concentração: Solos e Nutrição de Plantas
Piracicaba 2011
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação
DIVISÃO DE BIBLIOTECA - ESALQ/USP
Bonfim, Joice Andrade Diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em áreas restauradas de Mata Atlântica, São Paulo, Brasil / Joice Andrade Bonfim. - - Piracicaba, 2011.
92 p. : il.
Dissertação (Mestrado) - - Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, 2011. Bibliografia.
1. Análise multivariada 2. Biodiversidade 3. Fungos micorrízicos - Mata Atlântica - São Paulo 4. Micorriza 5. Microbiologia do solo 6. Reabilitação de áreas degradadas 7. Revegetação I. Título
CDD 631.46 B713d
“Permitida a cópia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte – O autor”
3
Aos meus pais, José Luiz e Maria, A meus irmãos, Jerry e Juarez,
Aos apaixonados pela biologia do solo, micorrizas em especial
DEDICO.
4
5
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, meu fôlego de vida, condutor de todos os meus
passos e pensamentos.
À minha orientadora Elke Jurandy Bran Nogueira Cardoso por ter acreditado no
meu potencial, pelos ensinamentos, amizade, carinho e paciência.
À minha ex-orientadora Sylvana Naomi Matsumoto da Universidade Estadual do
Sudoeste da Bahia, por ter me ensinado a dar os primeiros passos no caminho da
pesquisa científica.
Ao professor Dr. Sidney Stürmer da Universidade Regional de Blumenau, pela
ajuda na identificação dos esporos de FMA.
Ao professor Fernando D. Andreote pela amizade e conselhos.
A Letícia Couto Garcia, pela ajuda na descrição das áreas estudadas e das
espécies arbóreas presentes.
A Denise Mescolotti e Fernando Baldesin pela ajuda, carinho e pelo cuidado de
verdadeiros pais.
Aos estagiários do Laboratório de Microbiologia do Solo, Marcos Vidotto e Jorge
Melli pela amizade e ajuda com as análises.
Aos colegas do Laboratório de Microbiologia do Solo: Aline Figueiredo, André
Nakatani, Carlos Ribeiro, Cristiane Alcântara, Daniel Bini, Daniela Ceconello, Danielle
Gonçalves, Emiliana Romagnoli, Gabriela Marçal, Gustavo Lanza, Jamil Pereira,
Joshua Halsey, Júlia Elídia, Júlia Cassiano, Júlia Segat, Letícia Cabral, Marina Horta,
Mylenne Pinheiro, Paulo Roger, Pilar Mariani, Thiago Gumiere e, em especial, a Rafael
Vasconcellos pela paciência, ajuda e pelas excelentes idéias e conselhos.
A todos os funcionários do Departamento de Ciência do Solo, em especial
Marcos e Dorival pela ajuda nas coletas.
Aos meus pais José Luiz e Maria por estarem sempre do meu lado me apoiando
e me dando toda força e amor necessários para continuar minha caminhada e por
terem suportado a minha ausência todo esse tempo.
6
Aos meus irmãos Jerry e Juarez pela amizade e por não medirem esforços para
me ajudar.
A toda a minha família, avô, avós, tios, tias, primos e primas (os Andrade e os
Bonfim).
A meus colegas de pós-graduação: Roberta, Marta, Joseane, Sâmala, Sueli,
Clévea, Osvaldo, Rodinei, Sílvia, Elisa, Joze, Eloise, Eloana, Angélica, Carol, Thalita,
Diego, Maísa, Jaqueline, Márcio, Michele, Kátia, Anderson, Neilo, Raul, Fábio, em
especial Sabrina, pela amizade e companheirismo.
Aos amigos que tanto me fortaleceram espiritualmente através de orações:
Karina, Angélica, Alessandro, Pr. Valdir pai e filho, Eliana, Andrea, Astrid, Márcia, Maria
Luiza, Viviane, Renata, David, Juliana, Dona Tica, Paulinho, Isabel, Sheila e Rafael.
Aos órgãos de apoio à pesquisa, CNPq e Fapesp, pelo apoio financeiro,
tornando possível a execução desse trabalho
Enfim, meu muito obrigada a todos que direta ou indiretamente contribuíram para
a conclusão desse trabalho.
7
SUMÁRIO
RESUMO .......................................................................................................................... 9
ABSTRACT .................................................................................................................... 11
LISTA DE ABREVIATURAS .......................................................................................... 13
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 15
Referências ................................................................................................................... 18
2 OCORRÊNCIA E DIVERSIDADE DE FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES
EM FUNÇÃO DOS ATRIBUTOS DO SOLO EM GRADIENTE DE RESTAURAÇÃO
AMBIENTAL ................................................................................................................ 21
Resumo ......................................................................................................................... 21
Abstract ......................................................................................................................... 21
2.1 Introdução ............................................................................................................... 22
2.2 Desenvolvimento .................................................................................................... 24
2.2.1 Material e Métodos .............................................................................................. 24
2.2.2 Resultados ........................................................................................................... 28
2.2.3 Discussão ............................................................................................................ 40
2.3 Conclusões ............................................................................................................. 47
Referências ................................................................................................................... 47
3 DIVERSIDADE DE FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES EM DIFERENTES
PROFUNDIDADE DO SOLO EM ÁREAS REVEGETADAS DE MATA ATLÂNTICA . 55
Resumo ......................................................................................................................... 55
Abstract ......................................................................................................................... 55
3.1 Introdução ............................................................................................................... 56
3.2 Desenvolvimento .................................................................................................... 58
3.2.1 Material e Métodos .............................................................................................. 58
3.2.2 Resultados ........................................................................................................... 62
3.2.3 Discussão ............................................................................................................ 73
3.3 Conclusões ............................................................................................................. 78
Referências ................................................................................................................... 79
4 CONCLUSÕES GERAIS ............................................................................................ 83
8
APÊNDICES .................................................................................................................. 87
9
RESUMO
Diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em áreas restauradas de Mata
Atlântica, São Paulo, Brasil
Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) são muito importantes para a nutrição mineral das plantas e para a recuperação de áreas degradadas, pois possibilitam um melhor desenvolvimento das espécies arbóreas usadas na revegetação. Entretanto, para um melhor desempenho dos FMA, as condições ambientais devem ser favoráveis, pois tanto a ocorrência quanto a diversidade desses fungos são bastante influenciados por diversos fatores como os químicos, físico e microbiológico do solo. Diferentes profundidades do solo devem ser consideradas para um levantamento mais detalhado. Avaliaram-se os atributos químicos, físicos e microbiológicos e, entre estes, a glomalina e a ocorrência e diversidade de FMA em diferentes profundidades (0-15 cm, 15-30 cm e 30-45 cm). As áreas selecionadas para estudo foram: nativa (NT) e em gradiente de recuperação ambiental: 5 anos (R05), 10 anos (R10) e 20 anos (R20), todas localizadas no Bioma Mata Atlântica, Estado de São Paulo, Brasil. As coletas de solo e raízes foram realizadas em dois períodos: janeiro (chuvoso) e junho (seco). A colonização radicular foi avaliada em três pontos de amostragem sendo: (A) na base do tronco, (B) distanciadas em 1m e (C) de plantas no entorno das árvores. Os esporos foram identificados e posteriormente foram calculados a abundância relativa, e os índices de riqueza (R), diversidade de Shannon (H) e dominância de Simpson (Is) das espécies de FMA. Os dados foram submetidos à análise de variância ANOVA, teste t, análise canônica discriminante (ACD) e análise de redundância (RDA). A colonização radicular foi maior para as áreas em estádios mais avançados de recuperação, nas raízes coletadas no ponto C e na época seca. A densidade de esporos de FMA, na época chuvosa, foi maior em R05 em todas as profundidades, enquanto que na época seca a densidade de esporos foi maior para R05 apenas em 0-15 cm, a partir de 15 cm uma maior densidade de esporos foi verificada para NT e R10. Considerando os dois períodos amostrados e as quatro áreas estudadas, foram identificadas 23 espécies de FMA, sendo os gêneros Glomus e Acaulospora os mais freqüentes. Um maior índice de riqueza (R) e diversidade (H) de espécies foi encontrado na área NT e nem sempre uma maior diversidade foi verificada nas camadas mais superficiais. Espécies do gênero Acaulospora (Ac. mellea e Ac. scrobiculata) e Glomus (G. viscosum e G. sp2.) foram sempre abundantes em todas as profundidades analisadas, enquanto que as espécies do gênero Gigaspora, Ambispora e Racocetra foram raras em todas as profundidades. A ACD indicou que Glomus viscosum, Acaulospora scrobiculata, Acaulospora mellea e Scutellospora heterogama foram as espécies que mais contribuíram para distinguir as áreas e a RDA mostrou que dentre os atributos do solo, o pH, H+Al, carbono do solo, glomalina, umidade, microporosidade e densidade foram os que mais influenciaram a diversidade de FMA. A umidade, densidade e glomalina correlacionaram positivamente com o número de esporos, já o nitrato do solo apresentou uma correlação negativa.
Palavras-chave: Micorriza; Esporos; pH; Estatística multivariada; Áreas degradadas;
Profundidade; Umidade
10
11
ABSTRACT
Diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in restored areas of the Atlantic Forest,
São Paulo, Brazil
Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are very important for the recuperation of degraded land, because they enable better absorption of mineral nutrients by plants and favor the development of tree species used in revegetation.However, for greater efficiency of mycorrhizae the environmental conditions must be favorable, because the occurrence and diversity of these fungi are greatly influenced by several factors such as chemical, physical and microbiological soil attributes. Different soil depths should be considered for a more detailed survey. Chemical, physical and microbiological evaluations, including the soil glomalin content and the diversity of AMF at different depths (0-15 cm, 15-30 cm and 30-45 cm) were performed. The areas selected for study were: native forest (NT) and a gradient of environmental restoration and reforestation: five years (R05), 10 years (R10) and 20 (R20), all located in the Atlantic forest, State of Sao Paulo, Brazil. The samples of soil and roots were taken in two periods: January (rainy) and June (dry season). Root colonization was assessed at three sites as follows: (A) at the base of the tree trunk, (B) 1m away from the trunk, and (C) seedlings growing around the adult trees. Spores were identified and the relative abundance and richness indices (R), Shannon’s diversity (H) and Simpson’s dominance index (Is) of AMF were calculated. The data were analyzed using ANOVA, the t test, canonical discriminant analysis (CDA) and redundancy analysis (RDA). The root colonization was higher for areas with more advanced stages of recovery, in roots collected at point C and during the dry season. The density of spores in the rainy season was higher in R05 at all depths, while in the dry season the density of spores was higher for R05 only at 0-15 cm, and from 15 cm downwards a higher density of spores was observed for NT and R10.Considering the two periods and the four areas studied, we identified 23 AMF species, and the genera Glomus and Acaulospora were the most frequent. A higher richness (R) and diversity index (H) of species was found in the area NT. Not always the greatest diversity was found in the superficial layers. Species of Acaulospora (Ac. scrobiculata and Ac. mellea), Glomus (Glomus sp2. and G. viscosum) were always abundant at all depths, while the species of the genera Gigaspora, Ambispora and Racocetra were rare at all depths. The CDA indicated that Glomus viscosum, Acaulospora scrobiculata, Acaulospora mellea and Scutellospora heterogama were the species that contributed most to distinguishing the areas and the RDA showed that among the soil characteristics, pH, H + Al, soil carbon, glomalin, humidity, microporosity and density were the attributes that most influenced the diversity of AMF. Moisture, density and glomalin were positively correlated with the number of spores, however, the soil nitrate showed a negative correlation.
Keywords: Mycorrhizae; Spores; pH; Multivariate statistics; Degraded areas; Depth; Moisture
12
13
LISTA DE ABREVIATURAS
FMA - fungos micorrízicos arbusculares
NT - área nativa
R05 - área com 5 anos de recuperação ambiental
R10 - área com 10 anos de recuperação ambiental
R20 - área com 20 anos de recuperação ambiental
C-CO2 - Respiração Basal do Solo
CBM - Carbono da Biomassa Microbiana
qCO2 - Quociente metabólico
EE-BRSP - Glomalina fácilmente extraível
BRSP - Glomalina total
P - Fósforo disponível
Ca2+ - Cálcio trocável
Mg2+ - Magnésio trocável
K+ - Potássio trocável
CTC - Capacidade de troca catiônica do solo
CT - Carbono total do solo
NO3 - - Nitrato do solo
NH4+ - Amônio do solo
R - Índice de riqueza
Is - Índice de dominância de Simpson
H - Índice de diversidade de Shannon
RDA - análise de redundância
ACD - análise canônica discriminante
CCP - coeficiente canônico padronizado
TDP - taxa de discriminação paralela
14
15
1 INTRODUÇÃO
A floresta de Mata Atlântica brasileira é considerada um dos três ecossistemas
mais ameaçados do planeta. Com o processo intensivo de retirada da cobertura
vegetal, visando à utilização da área para agricultura, pecuária, extração madeireira e
ocupação humana, restam apenas 8% da área original (1.300.000 km2, ou seja, 15% do
território nacional) (COLOMBO; JOLY, 2010). O estado de São Paulo apresentava 82%
de seu território ocupado por Mata Atlântica, mas atualmente restam apenas 7% da
distribuição original (DOSSIÊ MATA ATLÂNTICA, 2001).
O intenso desmatamento da Floresta Atlântica tem despertado uma grande
preocupação ambiental, pois se estima que esse ecossistema abrigue de 1 a 8% da
biodiversidade mundial (LAGOS; MULLER, 2007). Muitas ações recuperadoras com
implantação de espécies arbóreas nativas têm sido realizadas. E essas ações garantem
a proteção e recuperação do ambiente degradado por meio do retorno das condições
físicas e químicas do solo e de processos ecológicos vitais aos ecossistemas como o
fluxo de energia e ciclagem de nutrientes. Dentre os micro-organismos no solo que
auxiliam na sobrevivência e persistência das árvores usadas em programas de
recuperação ambiental destacam-se os fungos micorrízicos arbusculares (FMA)
(CARRENHO et al., 2001; SCABORA et al., 2010; ZANGARO et al., 2002; MOREIRA et
al., 2007).
Os FMA são muito importantes e comuns nos agroecossistemas naturais.
Pertencem ao Filo Glomeromycota, Classe Glomeromycetes (Glomeromicetos) e são
biotróficos obrigatórios, ou seja, dependem do estabelecimento da associação
mutualística com as plantas hospedeiras para completar seu ciclo de vida (SMITH;
READ,1997; SCHÜβLER et al., 2001). Ao colonizar as raízes, estes fungos lançam
suas redes de hifas no solo ampliando o volume de solo que seria explorado apenas
pelas raízes, contribuindo para uma maior absorção de nutrientes minerais, P em
especial. Em troca de todos esses benefícios as plantas fornecem substrato energético
ao fungo, ocorrendo uma perfeita interação.
Como resultado do melhor estatus nutricional, a planta hospedeira passa a
apresentar maior tolerância a estresses bióticos e abióticos. Além disso, seu micélio
16
externo é responsável pela exsudação de glicoproteínas hidrofóbicas chamadas
glomalinas, que atuam como agentes cimentantes das partículas do solo, agindo
diretamente na formação de agregados estáveis e armazenamento de carbono no solo
(RILLIG et al., 2004; BAI et al., 2009).
Alguns benefícios proporcionados pelos FMA às plantas usadas no processo de
recuperação de áreas degradadas são: maior vigor, maior capacidade de tolerar
estresses climáticos, maior competitividade devido ao aumento na taxa de crescimento
inicial, resistência às doenças e sobrevivência em solos pobres, já que a maior parte
das áreas destinadas à revegetação é constituída de solos de baixa fertilidade e a
micorriza ainda favorece a agregação do solo (ZANGARO et al., 2002; MOREIRA-
SOUZA et al., 2003, MOREIRA et al., 2007; OLIVEIRA et al., 2009).
Entretanto, recuperar os FMA de uma área degradada se constitui em uma tarefa
difícil, pois, com perturbação no solo, causada pelas práticas agrícolas, ocorre grande
perda da viabilidade dos esporos e rompimento das redes de hifas no solo, alterando a
infectividade dos FMA, com pequena quantidade de propágulos capazes de iniciar a
colonização micorrízica (ZANGARO et al., 2002). Muitas vezes a inoculação com
espécies de FMA nativos ou com espécies introduzidas pode facilitar a formação da
associação micorrízica, em menor período de tempo. Entretanto, não se pode fazer
expectativas em torno da utilização de inóculos de FMA selecionados, pois os
conhecimentos sobre o funcionamento destes em condições de campo ainda são
insuficientes.
A dinâmica dos FMA nos solo é bastante influenciada pelas condições
ambientas, principalmente pelos fatores físicos (temperatura, umidade, aeração, luz),
químicos (pH, disponibilidade de nutrientes, salinidade, metais pesados, etc.) e fatores
biológicos (competição, associação, antagonismo, parasitismo, etc). Um melhor
entendimento sobre a biologia e ecologia dos FMA e sobre os atributos do solo que
estejam interferindo na ocorrência e diversidade desses fungos, são requisitos básicos
para uma melhor exploração do potencial desta associação e assim proporcionar um
melhor desenvolvimento das plantas bem como aumentar a sobrevivência e
persistência de espécies fúngicas importantes em determinado ambiente.
17
Além disso, existe uma urgente necessidade de realização de levantamentos da
comunidade de FMA em ecossistemas ameaçados como o da Mata Atlântica, pois este
abriga espécies de FMA ainda não descritas pela ciência (DE SOUZA et al., 2010).
Atualmente, os glomeromicetos estão classificados em quatro ordens, treze famílias e
dezenove gêneros, com pouco mais de 215 espécies descritas e uma grande
diversidade de FMA tem sido reportada nos ecossistemas brasileiros, com 119 espécies
registradas (DE SOUZA et al., 2010).
No Brasil, alguns estudos desenvolvidos mostram a ocorrência dos FMA em
ecossistema de Mata Atlântica (TRUFEM; VIRIATO, 1990; CARRENHO et al., 2001;
MOREIRA-SOUZA et al., 2003; MOREIRA et al., 2007). No entanto, ainda são poucos
os que tratam do estudo dos FMA em áreas de Mata Atlântica em processo de
recuperação. E em geral, a diversidade de espécies de FMA, do contrário do número de
esporos têm sido menor em áreas que se encontram nos estádios iniciais de uma
sucessão do que nas áreas em sucessão mais avançada ou floresta madura (AIDAR et
al., 2004; STÜRMER et al., 2006; ZANGARO et al., 2008). As espécies de FMA Glomus
e Acaulospora têm sido reportadas como as mais comuns em diversas áreas de
Floresta Atlântica (AIDAR et al., 2004; STÜRMER et al., 2006; MOREIRA et al., 2007).
Entretanto, esses estudos sobre taxonomia de FMA na Floresta Atlântica se
limitam às camadas mais superficiais do solo, existindo uma escassez de trabalhos
sobre a diversidade de FMA nas camadas mais profundas. Muitas alterações das
propriedades físicas e químicas do solo com a profundidade relacionam-se com a
distribuição dos FMA ao longo do perfil do solo e algumas espécies podem prevalecer
em detrimento de outras (CUENCA; LOVERA, 2010). Dessa forma, para uma melhor
caracterização da comunidade micorrízica de determinado ambiente, necessita-se de
um estudo mais detalhado, levando-se em consideração diferentes profundidades do
solo.
O presente estudo teve como objetivos verificar a influência de fatores físicos,
químicos e microbiológicos sobre a ocorrência e diversidade de FMA e, ainda, verificar
a distribuição vertical da diversidade dos FMA e colonização radicular de espécies
arbóreas em áreas de matas ciliares pertencentes ao Bioma Mata Atlântica no Estado
de São Paulo, Brasil, num gradiente de recuperação ambiental em dois períodos de
18
amostragem: janeiro e junho, correspondendo respectivamente a período de chuva e de
seca.
Referências
AIDAR, M.P.M.; CARRENHO, R.; JOLY, C.A. Aspects of arbuscular mycorrhizal fungi in an Atlantic Forest chronosequence in Parque Estadual Turístico do Alto Ribeira (PETAR), SP. Biota Neotropica, Campinas, v. 4, p. 1-15, 2004.
BAI, C.; HE, X.; TANG, H.; SHAN, B.; ZHAO, L. Spatial distribution of arbuscular mycorrhizal fungi, glomalin and soil enzymes under the canopy of Astragalus adsurgens Pall. in the Mu Us sandland, China. Soil Biology & Biochemistry, Oxford, v. 41, p. 941-947, 2009. CARRENHO, R.; TRUFEM, S.F.B.; BONONI, V.L.R. Fungos micorrízicos arbusculares em rizosferas de três espécies de fitobiontes instaladas em área de mata ciliar revegetada. Acta Botânica Brasílica, São Paulo, v. 15, p. 115-124, 2001.
COLOMBO, A.F.; JOLY, C.A. Brazilian Atlantic Forest lato sensu: the most ancient
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CUENCA, G.; LOVERA, M. Seasonal variation and distribution at different soil depths of
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DE SOUZA, F.A.; STUMER, S.L.; CARRENHO, R.; TRUFEM, S.F.B. Classificação e taxonomia de fungos micorrízicos arbusculares e sua diversidade e ocorrência no Brasil. In: SIQUEIRA, J.O.; DE SOUZA, F.A.; CARDOSO, E.J.B.N.; TSAI, S.M. Micorrizas: 30 anos de pesquisas no Brasil. Lavras: Editora UFLA, 2010. v. 1, p. 15-75.
DOSSIÊ MATA ATLÂNTICA. Projeto de monitoramento participativo da Mata Atlântica. São Paulo: Instituto Sócioambiental, 2001. 409 p. LAGOS A.R.; MULLER, B.L.A. Mata Atlântica: Hotspot Brasileiro. Saúde e Ambiente.
Duque de Caxias, v. 2, p. 35-45, 2007.
MOREIRA, M.; BARETTA, D.; TSAI, S.M.; GOMES-DA-COSTA, S.M.; CARDOSO, E.J.B.N. Biodiversity and distribution of arbuscular mycorrhizal fungi in Araucaria angustifolia forest. Scientia Agricola, Piracicaba, v. 64, p. 393-399, 2007.
MOREIRA-SOUZA, M.; TRUFEM, S.F.B.; GOMES-DA-COSTA, S.M.; CARDOSO, E.J.B.N. Arbuscular mycorrizal fungi associated with Araucaria angustifolia (Bert.) O.Ktze. Mycorrhiza, New York, v. 13, p. 211-215, 2003.
19
OLIVEIRA, J.R.G. de; SOUZA, R.G. de; SILVA, F.S.B. da; MENDES, A.S.M.; YANO-MELO, A.M. O papel da comunidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) autóctones no desenvolvimento de espécies vegetais nativas em área de dunas de restinga revegetadas no litoral do Estado da Paraíba. Revista Brasileira Botânica, São Paulo, v. 32, p. 663-670, 2009.
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p. 37-45, 2008.
20
21
2 OCORRÊNCIA E DIVERSIDADE DE FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES
EM FUNÇÃO DOS ATRIBUTOS DO SOLO EM GRADIENTE DE RESTAURAÇÃO
AMBIENTAL
Resumo
Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) têm grande importância para o sucesso da regeneração de áreas naturais degradadas. Objetiva-se com esse trabalho verificar a influência de fatores químicos, físicos e microbiológicos sobre a ocorrência e diversidade dos FMA em áreas de matas ciliares pertencentes ao Bioma Mata Atlântica no Estado de São Paulo, Brasil, sendo: uma área nativa (NT) e três áreas em gradiente de recuperação ambiental, com cinco (R05), dez (R10) e vinte anos de recuperação (R20). Foram coletadas 15 amostras de solo em cada área nas épocas chuvosa (janeiro) e seca (junho). Realizaram-se análises químicas, físicas e micobiológicas, e, entre estas, a presença de glomalina e quantificação de esporos de FMA. Foram calculados a freqüência de ocorrência dos gêneros e os índices de riqueza (R), de diversidade de Shannon (H) e de dominância de Simpson (Is) das espécies de FMA. Maior número de esporos foi encontrado na área R05 e maior índice de riqueza (R) e diversidade (H) de espécies na área NT. Considerando os dois períodos amostrados e as quatro áreas estudadas, foram identificadas 23 espécies de FMA, sendo os gêneros Glomus e Acaulospora os mais freqüentes. A ACD (Análise canônica discriminante) indicou que Glomus viscosum, Acaulospora scrobiculata, Acaulospora mellea e Scutellospora heterogama foram as espécies que mais contribuíram para distinguir as áreas e a RDA (Análise de redundância) mostrou que dentre os atributos do solo, o pH, H+Al, carbono do solo, glomalina, umidade, microporosidade e densidade foram os que mais influenciaram a diversidade de FMA. A umidade, densidade e glomalina correlacionaram positivamente com o número de esporos, já o nitrato do solo apresentou uma correlação negativa.
Palavras-chaves: Micorriza; Número de esporos; Diversidade de espécies; Degradação
do solo; Floresta Atlântica Abstract
Arbuscular Mycorrhizal fungi (AMF) have great importance for the successful regeneration of degraded natural areas. The objective of this study was to examine the influence of chemical, physical and microbiological features on the occurrence and diversity of AMF in riparian areas belonging to the Atlantic Forest Biome in the State of Sao Paulo, Brazil, being: a native forest area (NT) and a gradient of environmental restoration, comprehending three areas in recuperation, respectively five (R05), ten (R10), and twenty (R20) years after reforestation. Soil samples were collected in the rainy (January) and dry season (June). Chemical, physical and micobiological analyses were performed and, among these, the amount of glomalin and quantification of AMF spores. The frequency of occurrence of genera and ecological indices, as Richness (R), Shannon’s diversity (H) and Simpson’s dominance index (Is) were calculated. A higher number of spores were found in R05 and the highest richness and diversity indices of AMF species in NT. Considering the two sampling periods and the four areas studied,
22
we found 23 AMF species, and the genera Glomus and Acaulospora were the most frequent. The CDA (Canonical Discriminant Analysis) showed that Glomus viscosum, Acaulospora scrobiculata, Acaulospora mellea and Scutellospora heterogama were the species that contributed most to distinguishing the areas and RDA (Redundancy Analysis) showed that among the soil characteristics, pH, H + Al, soil carbon, glomalin, humidity, density and microporosity most influenced the diversity of AMF. Moisture, density and glomalin were positively correlated with the number of spores, however, the soil nitrate showed a negative correlation.
Keywords: Mycorrhizae; Spore number; Species diversity; Soil degradation; Atlantic
Forest
2.1 Introdução
As áreas do Bioma Mata Atlântica vêm passando por um processo intensivo de
retirada da cobertura vegetal, cedendo lugar a atividades humanas como agricultura,
pastagens, extração madeireira e estabelecimento de cidades (COLOMBO; JOLY,
2010). Tal fato tem gerado uma grande preocupação ambiental, pois, além de estar
provocando o assoreamento de reservatórios de água, erosão e perda de nutrientes do
solo, ocorre uma grande redução da biodiversidade (LAGOS; MULLER, 2007;
OLIVEIRA et al., 2009). A situação se agrava, pois, ecossistemas degradados
apresentam baixa resiliência o que dificulta o retorno às suas condições originais,
podendo não ocorrer esse retorno ou ser extremamente lento (ZANGARO et al., 2002).
A revegetação com espécies arbóreas nativas ou a adaptação de espécies exóticas é
uma forma de mitigar o problema (CARRENHO et al., 2001; SCABORA et al., 2010),
pois proporciona a regeneração do solo, com aumento na produção de matéria
orgânica, elevação dos teores de nutrientes, bem como a recuperação da comunidade
microbiana do solo. Esta última tem importante função nas transformações químicas
que equilibram e sustentam os ecossistemas naturais (MARTINS et al., 1999; AIDAR et
al., 2004; MENDES FILHO, 2010).
Para o sucesso da recuperação de uma área degradada é importante que a
plântula consiga absorver com eficiência água e os nutrientes do solo necessários nos
primeiros estádios de desenvolvimento e suportar os estresses impostos pelo ambiente
23
(CARRENHO et al., 2001). Nesse contexto, os fungos micorrízicos arbusculares (FMA)
desempenham um papel fundamental, visto formarem associação micorrízica
arbuscular com 80% das plantas vasculares (SMITH; READ, 1997; WANG; QIU, 2006).
A formação dessa simbiose proporciona maior vigor para as plantas, maior capacidade
de tolerar estresses climáticos, maior competitividade devido ao aumento na taxa de
crescimento inicial, resistência às doenças e sobrevivência em solos pobres
(ZANGARO et al., 2002; MOREIRA-SOUZA et al., 2003, MOREIRA et al., 2007;
OLIVEIRA et al., 2009). Além dos benefícios proporcionados às plantas, os FMA trazem
melhoria na estruturação dos solos. Seu micélio externo é responsável pela exsudação
de glicoproteínas hidrofóbicas chamadas glomalinas, que atuam como agentes
cimentantes das partículas do solo, agindo diretamente na formação de agregados
estáveis, além e favorecer os estoques de carbono no solo (BAI et al., 2009; PURIN;
RILLIG, 2007; RILLIG et al., 2010).
No Brasil, alguns estudos mostram a ocorrência dos FMA nos ecossistema de
Mata Atlântica (TRUFEM; VIRIATO, 1990; CARRENHO et al., 2001; MOREIRA-SOUZA
et al., 2003; MOREIRA et al., 2009). Entretanto, ainda são poucos os que tratam dos
FMA em áreas de Mata Atlântica em processo de recuperação. E, em geral, a
diversidade de espécies de FMA, do contrário do número de esporos têm sido menor
em áreas de Floresta Atlântica que se encontram nos estádios iniciais de uma sucessão
do que nas áreas em sucessão mais avançada ou floresta madura (AIDAR et al., 2004;
STÜRMER et al., 2006; ZANGARO et al., 2008).
Diversas hipóteses têm sido apresentadas para ajudar a explicar as diferenças
na abundância dos esporos e na diversidade de espécies de FMA em ambientes de
Mata Atlântica em distintas fases de sucessão, existindo ainda muitas suposições com
relação a esse tema. Devido a essa lacuna existente, além dos levantamentos das
espécies de FMA presentes, uma importante tarefa é entender como a ocorrência e
diversidade dos FMA é influenciada pelos atributos do solo (físicos, químicos e
microbiológicos). E ainda, fica cada vez mais evidente a necessidade de se conhecer a
taxonomia destes fungos a fim de identificar espécies mais adaptadas a determinados
ambientes ou que são mais sensíveis à intervenção antrópica.
24
O objetivo desse trabalho foi verificar a influência de fatores físicos, químicos e
microbiológicos sobre a ocorrência e diversidade dos FMA, bem como tentar entender a
dinâmica desses fungos no processo de recuperação de áreas degradadas de matas
ciliares, pertencentes ao Bioma Mata Atlântica no Estado de São Paulo, Brasil, em
gradiente de recuperação ambiental.
2.2 Desenvolvimento
2.2.1 Material e Métodos
Caracterização das áreas estudadas
Foram escolhidas para estudo uma área nativa (NT) e três áreas com diferentes
idades de recuperação ambiental, sendo: R05 (5 anos), R10 (10 anos) e R20 (20 anos).
Todas as áreas são de matas ciliares pertencentes ao Bioma Mata Atlântica e
reconhecidas como fragmentos da floresta Estacional Semidecidual, localizadas no
Estado de São Paulo, Brasil (Tabela 2.1). O clima das áreas, segundo a classificação
de Köpen é Cwa: mesotérmico ou subtropical úmido. Trata-se de clima estacional, com
verão chuvoso (setembro-março) e inverno seco (abril-agosto), com temperatura média
do mês mais frio inferior a 18°C e a média do mais quente entre 23°C e 24°C. A
pluviosidade média anual nas áreas é de 1.100 a 1.700 mm.
As áreas anteriormente eram cultivadas com cana-de-açúcar (Saccharum
officinarum) e para recuperação destas foi adotado o modelo fundamentado nos
conceitos de sucessão secundária; utilização de espécies nativas regionais, variando
entre espécies pioneiras, secundárias iniciais e secundárias tardias ou clímax
(RODRIGUES; GANDOLFI, 2000).
25
Tabela 2.1 - Descrição das áreas selecionadas para estudos, ecossistema de Mata Atlântica, Estado de São Paulo, Brasil
Área Município Localização geográfica
Tamanho da área (ha)
Número de espécies
usadas na revegetação
Tipo de solo
NT Campinas 22°50'13''S -46°55'58''W
233 - Argissolo* Vermelho-Amarelo
R20 Iracemápolis 22º35’S - 47º31’W
20 140 Latossolo Vermelho
distroférrico
R10 Santa Bárbara d’Oeste 22º49’06’’S - 47º24’53"W
30 80 Argissolo Amarelo
R05 Piracicaba 22º42’02’’S- 47º38’32’’W
16 25 Nitossolo Vermelho
eutroférrico
*Segundo o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 2006)
As áreas selecionadas foram divididas em 30 parcelas de 10mx10m, escolhendo-
se ao acaso 15 quadrantes. Em cada quadrante foram coletadas três amostras simples
de solo que posteriormente constituíram uma amostra composta. As amostras foram
coletadas com auxílio de um trado na profundidade de 0-15 cm, sendo estas realizadas
em dois períodos, janeiro (época de chuvas e temperaturas elevadas) e junho de 2010
(época de seca e temperaturas amenas).
Análises químicas e físicas do solo
As análises químicas do solo foram feitas seguindo as metodologias descritas
por Raij et al. (2001). O pH do solo foi determinado através de um pHmetro em uma
solução de CaCl2 0,01M. O Ca2+, P e Mg2+ foram extraídos com uma resina de troca
iônica. P foi quantificado colorimetricamente usando molibdato de amônio, enquanto
que o Ca2+ e Mg2+ foram medidos por espectrofotometria de absorção atômica, o K+ foi
extraído do solo por Mehlich 1 (HCl 0,05 M + H2SO4) e quantificado por fotometria de
chama. O Alumínio foi extraído com KCl 1M e quantificado por titulometria. O N-NH4+ e
o N-NO3- do solo foram determinados por destilação (COELHO et al., 1992). O carbono
total do solo (CT) foi verificado pelo método de combustão total utilizando o analisador
elementar LECO-CN 2000.
26
Para as análises de densidade, microporosidade e macroporosidade foram
coletadas 15 amostras indeformadas de solo em anéis volumétricos de 5 cm de
diâmetro e 5 cm de altura, na profundidade de 0-20 cm. As análises de umidade foram
feitas por amostras deformadas coletadas na profundidade de 0-15 cm e as proporções
de areia, silte e argila foram determinadas pelo método da pipeta (EMBRAPA, 1997).
Extração e identificação de esporos de FMA do solo
Os esporos foram extraídos de uma amostra de 50 g de solo segundo
metodologia descrita por Gerdemann e Nicolson (1963), passados por peneiras de 0,71
mm e 0,045 mm em seqüência e centrifugados em água destilada, 3000 rpm durante
três minutos e, em solução aquosa de sacarose 70%, a 2000 rpm, por dois minutos;
esta etapa foi repetida 2 vezes. Os esporos foram contados sob microscópio
estereoscópico com aumento de 40 vezes e, posteriormente, foram separados por
grupos de morfologia semelhante. Os grupos de esporos de FMA foram transferidos e
montados em lâminas semi-permanentes, com resina de álcool polivinílico e glicerol
(PVLG) e em reagente de Melzer.
A identificação foi feita ao nível de espécie utilizando um microscópio óptico (100
a 400X), com o auxílio do manual de Schenck e Pérez (1990), descrições fornecidas
pela Coleção Internacional de Fungos Micorrízicos Arbusculares e Vesiculares (invam
http://. caf.wvu.edu). Estimou-se a número de esporos total e a de cada espécie, por
meio do número de esporos presentes em 50 g de solo.
Após a identificação das espécies de FMA foram determinados: a abundância
relativa de cada gênero, calculada em cada época de amostragem, seguindo a equação
AR = (Ji / K) x 100, em que AR = abundância relativa do gênero i; Ji = número de
esporos de cada gênero e K = número total esporos na amostra; a riqueza de espécies
(R), avaliada pelo número de espécies presentes em 50 g de solo, o índice de
dominância de Simpson (Is) [Is = 1-L), onde: L = Σ ni (n- 1) / N (N-1), ni = número
esporos de cada espécie de FMA "i", N = número total de espécies de fungos
micorrízicos, e o índice de diversidade de Shannon (H) [H =- Σ (pi log pi), onde: pi = ni
/N; ni = número de cada espécie de FMA, N = número total de espécies.
27
Análise de Glomalina
A glomalina do solo foi quantificada segundo o ensaio de Bradford (1976),
modificado por Wright e Upadhyaya (1998). Dessa forma, segundo a nova
nomenclatura proposta por Rillig et al. (2004) a concentração de glomalina total será
denominada de BRSP (bradford related soil protein - proteína do solo relacionada com
bradford) e a fácilmente extraível será EE-BRSP (easily extractable BRSP).
Para a quantificação de BRSP, a extração foi feita pesando 1 g de solo em tubos
de centrifuga (resistentes ao calor) com posterior adição de 8 mL de citrato de sódio (50
mM; pH 8,0) o qual foi submetido a 3 ciclos de autoclavagem (até que o extrato passou
da cor característica, castanho-avermelhada, para a cor amarela) a 121oC, cada ciclo
com duração de 1 hora. O extrator foi separado do solo através de centrifugação a
5.000 RPM durante 10 minutos.
A EE-BRSP foi quantificada com apenas um ciclo de autoclavagem com 2 ml de
citrato de sódio (20 mM; pH 7,0) por 30 min, após centrifugação (5.000 g por 15 min). A
proteína nos sobrenadantes foi quantificada através do ensaio de Bradford, usando soro
de albumina bovina como padrão (WRIGHT et al., 1996). Para detectar a presença de
glomallina usou-se o reagente de Bradford (Coomassie Brilliant Blue G-250), ocorrendo
uma mudança de cor (azul). Posteriormente foi realizada a leitura em espectofotômetro
(595 nm), tendo como curva padrão soro albumina bovina (BSA).
Carbono da Biomassa Microbiana e Respiração Basal do Solo
O Carbono da Biomassa Microbiana (CBM) foi estimado pelo método de
fumigação-extração (VANCE et al., 1987). A atividade microbiana foi determinada
através da respiração basal do solo (C-CO2) em amostras de 50 g de solo incubadas
por 20 dias, a 28°C. O CO2 liberado foi capturado em solução de NaOH 50 mmol L-1,
precipitado com solução de BaCl2. 2H2O 0,5 mol L-1, e quantificado por titulação do
NaOH remanescente com HCl 50 mmol L-1 na presença de fenolftaleína (ALEF;
NANNIPIERI, 1995). O quociente metabólico (qCO2) que representa a taxa de liberação
de C-CO2 por unidade de C na biomassa microbiana, foi calculado a partir dos
resultados de atividade respiratória basal e do CBM.
28
Os dados referentes ao Carbono da Biomassa Microbiana, Respiração Basal do
Solo e Glomalina fazem parte da tese de doutorado do aluno Rafael Leandro de
Figueiredo Vasconcellos.
Análises estatísticas dos dados
Para análise estatística o número de esporos foi transformado para (x + 0,5)0,5.
As análises estatísticas foram realizadas com auxílio do programa SAS (SAS
INSTITUTE, 2008). Realizou-se a análise de variância e em seguida o teste t de
“Student” foi empregado para comparar as médias das características físicas, químicas
e microiológicas do solo. Análises de correlação de Pearson foram executadas para
relacionar as variáveis estudadas com o número de esporos.
Os valores dos atributos (físicos, químicos e microbiológicos) foram submetidos à
análise de redundância (RDA) pelo programa CANOCO versão 4.0, a fim de obter
variáveis explicativas das modificações da diversidade dos FMA do solo (BARETTA et
al., 2006). Adicionalmente foi realizada uma análise canônica discriminante (ACD) para
verificar quais espécies de FMA mais contribuem para uma melhor separação entre os
ecossistemas estudados. Para saber a contribuição de cada espécie para explicar a
variância total e separar as diferentes áreas, foram calculados os valores de coeficiente
de correlação canônica (r), coeficiente canônico padronizado (CCP) e coeficiente da
taxa de discriminação paralela (TDP), a qual é o produto dos coeficientes CCP e r
(TDP= CCP x r) (BARETTA et al., 2006). As médias do CCP foram comparadas pelo
teste LSD (p<0,05).
2.2.2 Resultados
Atributos físicos, químicos e microbiológicos
As áreas R05 e R20 apresentam as maiores quantidades de argila, microporos e
maior teor de umidade do que as demais. A área R10 apresentou os maiores valores de
CTC, SB, P e K. O CT e o nitrato do solo formaram um gradiente com maiores valores
sendo verificados na área NT, seguidos pelas áreas R20, R10 e R05. Maiores valores
de amônio foram encontrados na área NT e R10 e posteriormente nas áreas R20 e R05
(Tabela 2.2).
29
Tabela 2.2 - Características físicas e químicas das áreas nativa (NT) e em gradiente de recuperação ambiental (R20, R10 e R05), janeiro de 2010, ecossistema de Mata Atlântica, São Paulo, Brasil
Características NT R20 R10 R05
Físicas
Densidade (g cm-3
) 1,33 b* 1,37 b 1,57 a 1,58 a
Microporos (m3 m
-3) 0,27 c 0,41 a 0,32 b 0,41 a
Macroporos (m3 m
-3) 0,21 a 0,1 b 0,09 b 0,05 c
Umidade (%) 16,18 c 21,98 b 16,1c 24,52 a
Areia total (g kg-1
) 612 345 646 331
Silte (g kg-1
) 137 71 54 135
Argila (g kg-1
) 251 584 301 534
Químicas
pH CaCl2 4,66 bc 4,47c 4,71 b 4,93 a
P disponível (mmolc kg-1
) 13,14 b 4,53 c 22,87 a 16,27 b
K+ (mmolc kg
-1) 117,1 b 40,13 c 195,4 a 43,5 c
Ca2+
(mmolc kg-1
) 36,53 a 17,87 b 22,7 b 39,7 a
Mg2+
(mmolc kg-1
) 10,87 a 8,8 bc 7,53 c 10,53 a
Al+3
(mmolc kg-1
) 5,16 a 2,25 c 4,5 b 1,85 c
H+Al (mmolc kg-1
) 53,87 b 33,7 c 80,2 a 61,07 b
NH4+
(µg g-1
) 10,34 a 7,22 ab 9,78 a 4,2 b
NO3- (µg g
-1) 1302,7 a 684,9 b 418,6 c 189,9 d
CT (%) 3,91 a 2,44 b 2,28 b 1,92 c
CTC (mmolc kg-1
) 218,37 b 100,47 d 305,8 a 154,8 c
SB (%) 164,5 b 66,8 d 225,6 a 93,73 c
*Médias seguidas pela mesma letra não diferem entre si pelo teste t (p<0.05).
Para as duas épocas de amostragem o C-CO2 foi maior na área NT, seguido
pelas áreas R20, R10 e R05, já o CBM foi maior nas áreas NT e R20 em comparação
com R10 e R05 (Tabela 2.3). O qCO2, não diferiu entre as áreas na época chuvosa,
entretanto na época seca maiores valores foram observados para NT, R10 e R05 que
foram significativamente semelhantes entre si.
A EE-BRSP foi maior na área NT, para as duas épocas de amostragem (Tabela
2.3). Já a BRSP foi maior nas áreas NT e R05 na época chuvosa, enquanto que na
época seca não foram verificadas diferenças significativas entre as áreas. Tanto a EE-
- BRSP quanto a BRSP mostraram maiores valores na época seca.
30
Tabela 2.3 - Respiração Basal (C-CO2), Carbono da Biomassa Microbiana (CBM), quociente metabólico (qCO2), Glomalina facilmente extraível (EE-BRSP) e Glomalina total (BRSP) nas áreas Nativa (NT) e em gradiente de recuperação ambiental (R20, R10 e R05), ecossistema de Mata Atlântica, janeiro (época chuvosa) e junho (época seca) de 2010, Estado de São Paulo, Brasil
Variáveis NT R20 R10 R05
Chuvosa
C-CO2 (µg CO2 g de solo seco-1
dia-1
) 101.24 a* A 71.99 b A 58.89 bc A 47.19 c A
CBM (µg C g solo -1
) 209.94 a A 172.43 a B 109.35 b A 104.18 b B
qCO2 (µg C-CO2/µg CBM h-1
) 0,53 a A 0,55 a A 0,58 aA 0,61 a A
EE-BRSP (mg g solo seco -1
) 1,73 a B 1,42 b B 1,13 c B 1,33 bc B
BRSP (mg g solo seco -1
) 2,29 a B 1,45 b B 1,26 b B 1,81 ab B
Seca
C-CO2 (µg CO2 g de solo seco-1
dia-1
) 83,79 a A 50,96 b A 55,65 b A 49,75 b A
CBM (µg C g solo -1
) 243,20 a A 220,13 a A 137,86 b A 167,95 b A
qCO2 (µg C-CO2/µg CBM h-1
) 0,35 a B 0,23 b B 0,44 a B 0,35 a B
EE-BRSP( mg g solo seco -1
) 2,62 a A 1,82 b A 1,67 b A 1,82 b A
BRSP (mg g solo seco -1
) 2,65 a A 1,81 a A 2,18 a A 2,77 a A
*Letras minúsculas na linha comparam as áreas e letras maiúsculas nas colunas comparam as épocas de amostragem pelo teste t (p<0.05).
Número de esporos de FMA
O número total de esporos de FMA contados durante todo o período foi de 453
esporos em 50 g de solo seco. Nas duas épocas de amostragem, o número de esporos
diferiu estatisticamente entre as áreas. A área R05 apresentou maior número de
esporos, seguida pelas áreas NT, R10 e R20 nas duas épocas (Figura 2.1). Apenas em
R05 o número de esporos diferiu entre as épocas chuvosa e seca, sendo seu valor
maior na época chuvosa.
31
Figura 2.1 - Número de esporos de FMA nas áreas: Nativa (NT) e em gradiente de recuperação
ambiental (R20, R10 e R05), ecossistema de Mata Atlântica, época chuvosa (janeiro) e seca
(junho), Estado de São Paulo, Brasil (n=15). Letras maiúsculas comparam as áreas no
mesmo período e letras minúsculas comparam a mesma área em diferentes períodos pelo
teste t (p<0.05)
Diversidade de FMA
Considerando os dois períodos amostrados e as quatro áreas estudadas, foram
identificadas 23 espécies de FMA (Tabela 2.4). O gênero Glomus apresentou uma alta
riqueza de espécies, com mais de 30% das espécies encontradas (7 espécies). Os
gêneros Acaulospora e Gigaspora também apresentaram uma alta diversidade com
26% (6 espécies) e 22% (5 espécies), respectivamente. A área NT apresentou maior
número de espécies, seguida pelas áreas R20, R10 e R05.
32
Tabela 2.4 - Números de esporos de FMA identificados (50 g de solo seco) na área Nativa (NT), e em
gradiente de recuperação ambiental (R20, R10 e R05), ecossistema de Mata Atlântica,
época chuvosa e seca, Estado de São Paulo, Brasil, 2010. (média de 15 repetições)
Espécies de FMA Chuvosa Seca
R05 R10 R20 NT R05 R10 R20 NT
Ambispora appendicula (Spain,
Sieverd. e Schenck) Spain, Oehl & Sieverd
0 0 0 0 0 0 0 1
Acaulospora mellea Spain & Schenck
15 4 6 3 24 2 5 5
Ac. foveata Trappe & Janos, 0 0 0 0 0 1 0 0
Ac. colossica Schultz, Bever & Morton
0 0 0 2 0 0 0 1
Ac. scrobiculata Trappe 19 12 2 7 21 12 1 3
Ac. spinosa Walker & Trappe 0 0 0 1 0 0 0 3
Ac. lacunosa Morton 0 0 1 2 0 0 0 3
Gigaspora decipiens Hall & Abbott 0 0 1 2 0 0 1 1
Gi. rosea Nicolson & Schenck, 0 0 1 0 0 2 1 0
Gi. albida Schenck & Sm 0 0 0 0 0 1 0 0
Gigaspora sp1 0 0 0 2 0 0 0 0
Gigaspora sp2 0 0 0 0 0 0 0 1
Glomus geosporum (Nicolson & Gerd.) Walker
0 1 0 2 0 4 0 0
Glomus viscosum Nicolson 62 0 0 0 15 0 0 0
Glomus sp1 0 8 6 11 0 0 0 20
Glomus sp2 54 13 5 16 22 4 4 5
Glomus sp3 0 0 0 8 0 0 0 10
Glomus sp4 0 0 0 0 0 0 3 0
Glomus sp5 0 0 0 0 0 0 0 2
Racocetra intraornata Goto, Maia & Oehl
0 0 0 0 0 0 0 2
Scutellospora heterogama (Nicolson e Gerd.) Walker & Sanders
4 0 1 1 1 2 0 0
S. pellucida (Nicol. & Schenck) Walker e Sanders
0 0 0 0 0 0 2 0
Total de esporos 154 38 23 57 83 28 17 56
Algumas espécies foram exclusivas para a época seca: Ambispora appendicula,
Gigaspora sp2, Glomus sp5, Racocetra intraornata em NT; Gigaspora sp1, Glomus sp4
e Scutellospora pellucida em R20; Acaulospora foveata, Gigaspora albida em R10,
enquanto que outras apareceram somente na época chuvosa: Gigaspora sp1,
Scutellospora heterogama em NT; Acaulospora lacunosa e Glomus sp1 em R20;
Glomus sp1 em R10. Apenas em R05 as espécies não alteraram com a época de
amostragem.
33
Na área NT, o gênero Glomus apresentou uma maior abundância relativa nas
duas épocas de amostragem (67% na época chuvosa e 62% na época seca) (Figura
2.2). Na área R20, uma maior abundância relativa foi observada para os gêneros
Glomus (56% na época chuvosa e 46% na época seca) e Acaulospora (40% na época
chuvosa e 37% na época seca). Na área R10 e R05 a abundância relativa do gênero
Glomus foi maior na época chuvosa (57% e 75% respectivamente) do que na época
seca (28% e 44% respectivamente).
Figura 2.2 - Abundância relativa dos gêneros de FMA baseado na ocorrência de esporos na área Nativa (NT) e em gradiente de recuperação ambiental (R05, R10 e R20); (A) época chuvosa e (B) época seca, São Paulo, Brasil, 2010
34
Os índices de riqueza (R) e diversidade (H) foram maiores em NT nas duas
épocas (Figura 2.3). O índice de dominância (Is) foi maior na época chuvosa para áreas
R05, R10 e R20. Já na época seca, Is foi maior em R10 e menor em NT. Entre as
épocas, verifica-se que os índices H e Is não diferiram estatisticamente, exceto para
R10, assumindo maiores valores de H na época chuvosa e de Is na época seca. O R
não diferiu estatisticamente entre as épocas para todas as áreas.
Figura 2.3 – Índices ecológicos: Riqueza de espécies (R), diversidade de Shannon (H) e dominância de
Simpson (Is), nas áreas: nativa (NT) e em gradiente de recuperação ambiental (R05, R10 e
R20), em janeiro (época chuvosa) e junho (época seca). Letras maiúsculas comparam as
áreas no mesmo período e letras minúsculas comparam a mesma área em diferentes
períodos pelo teste t (p < 0.05)
35
Na época chuvosa ocorreu separação das áreas nos dois eixos canônicos sendo
que a função canônica discriminante (FCD1) explicou 65% e a FDC2 explicou 33% da
separação dos dados com alta correlação entre os dois eixos canônicos (r=0,97;
p<0.0001). Na época seca, FCD1 explicou 52% e FCD2 39%, também com elevada
correlação entre os dois eixos canônicos (r=0,85; p<0.0001) (Figura 2.4).
Figura 2.4 - Relação entre a primeira e segunda função discriminante canônica (FDC1 e FDC2) sobre os coeficientes canônicos padronizados (CCP), referentes aos valores das espécies analisadas nas áreas em recuperação ambiental (R05, R10 e R20) e Nativa (NT); (A) época chuvosa e (B) época seca, São Paulo, Brasil
36
O teste de LSD das médias do coeficiente canônico padronizado (CCP), da
FDC1 e FCD2 para todas as espécies analisadas aponta que houve diferenças
significativas entre as áreas estudadas (Tabela 2.5). Na época chuvosa, de acordo com
a FCD1, as espécies de FMA foram responsáveis por diferir estatisticamente as áreas
NT e R05 das demais áreas e maiores valores de CCP, na FCD1, foram verificados
para NT, seguida de R20 e R10 e por último R05. Na época seca, o CCP da FCD1
indica que NT e R10 foram significativamente diferentes de R20 e R05 e maiores
valores de foram verificados para NT, seguida de R20 e R05 e por último R10. O CCP
da FCD2 para as duas épocas indicou que as espécies de FMA foram responsáveis por
diferir estatisticamente NT e R10 de R20 e R05, sendo que maiores valores foram
observados para R10, seguido de NT, R20 e R05.
Tabela 2.5 - Análise de variância das médias dos coeficientes canônicos padronizados (CCP) da primeira e segunda função canônica discriminante (FDC1 e FDC2), para as duas épocas, os valores se referem às espécies de FMA na área nativa (NT) e em gradiente de recuperação (R05, R10 e R20)
Áreas Chuvosa Seca
FCD1 FCD2 FCD1 FCD2
NT 4,62 a* 0,12 b 3,67 a 1,57 b
R20 -1,86 b -1,75 c -0,55 b -2,25 c
R10 -1,73 bc 3,08 a -2,95 c 2,48 a
R05 -1,02 c -1,46 c -0,55 b -1,80 c
* Médias seguidas pela mesma letra nas colunas não diferem (P <0,05) pelo teste LSD.
Na época chuvosa, em FCD1, os maiores valores de TDP foram verificados para
as espécies G. viscosum, Glomus sp. e Scutellospora heterogama, e em FCD2, TDP foi
maior para Glomus sp., Acaulospora colossica, Ac. lacunosa, Gigaspora decipiens e
Gigaspora sp. (Tabela 2.6).
Na época seca, na FCD1, os maiores valores de TDP foram obtidos para as
espécies Glomus viscosum, Acaulospora scrobiculata e Ac. mellea, enquanto que na
FCD2, os maiores valores de TDP foram encontrados para G. viscosum, Glomus sp.,
Ac. lacunosa, Ac.spinosa e R. intraornata.
37
Tabela 2.6 - Valores do coeficiente de correlação canônica (r), coeficiente canônico padronizado (CCP) e coeficiente da taxa de discriminação paralela (TDP) dentro da primeira (FCD1) e segunda função canônica discriminante (FDC2), referentes aos valores das espécies analisadas nas áreas: Nativa (NT) e em recuperação ambiental (R05, R10 e R20), em janeiro (chuvosa) e junho (seca), 2010, São Paulo, Brasil. Espécies identificadas apenas a nível de gênero foram analisadas em conjunto para facilitar a compreensão da análise
Espécies de FMA
FCD1 FCD2
r CCP TDP r CCP TDP
Chuvosa
Glomus geosporum -0,069 -0,077 0,005 -0,069 -0,077 0,083 G. viscosum 0,842 0,554 0,466 0,842 0,552 0,004
Glomus sp. 0,578 0,375 0,217 0,578 0,375 0,140
Acaulospora mellea 0,160 0,214 0,034 0,160 0,214 0,001
Ac. colossica 0,045 -0,068 -0,003 0,045 -0,068 0,107
Ac. spinosa -0,157 -0,030 0,004 -0,157 -0,030 0,019
Ac. scrobiculata 0,220 0,162 0,035 0,220 0,162 -0,003
Ac. lacunosa -0,361 -0,128 0,046 -0,361 -0,128 0,120
Gigaspora decipiens -0,148 -0,153 0,022 -0,148 -0,153 0,209
Gi. rosea -0,139 -0,045 0,006 -0,139 -0,045 0,004
Gigaspora sp. -0,225 -0,083 0,018 -0,225 -0,083 0,153
Scutellospora heterogama 0,478 0,283 0,135 0,478 0,283 0,021
Seca
Glomus viscosum 0,658 0,596 0,392 0,361 0,338 0,122 Glomus sp. 0,041 -0,110 -0,004 0,681 0,425 0,289 Acaulospora mellea 0,467 0,278 0,130 0,304 0,192 0,058 Ac. foveata -0,192 -0,003 0,001 -0,102 -0,054 0,005 Ac. colossica -0,020 -0,118 0,002 0,051 0,131 0,006 Ac. spinosa -0,516 -0,172 0,089 0,765 0,192 0,147 Ac. scrobiculata 0,460 0,283 0,130 0,362 0,103 0,037
Ac. lacunosa -0,921 -0,218 0,201 0,627 0,243 0,153
Gigaspora decipiens 0,351 -0,157 -0,055 -0,391 0,126 -0,049
Gi. rosea -0,001 -0,011 1,3E-05 -0,075 -0,126 0,009
Gi. albida 0,026 -0,009 -0,001 -0,154 -0,133 0,020
Gigaspora sp. 0,284 -0,128 -0,036 -0,101 0,131 -0,013
Scutellospora heterogama 0,027 0,060 0,001 -0,221 -0,058 0,013
S. pellucida -0,088 -0,043 0,003 -0,240 -0,236 0,056 Ambispora appendicula -0,122 -0,152 0,018 0,304 0,170 0,051 Racocetra intraornata -0,612 -0,155 0,095 0,681 0,173 0,118
Influência dos atributos do solo na ocorrência e diversidade de FMA
A análise de correlação mostrou que dentre os atributos físicos, químicos e
microbiológicos analisados nas duas épocas de amostragem, o número de esporos
sofreu influência apenas da umidade, densidade do solo, BRSP e nitrato presente no
solo. Correlação positiva foi observada entre número de esporos e umidade (r=0,52,
38
p≤0.0001), densidade do solo (r=0,443; p<0,0004) e BRSP (r=0,389; p<0,002),
enquanto que a concentração de nitrato no solo (r=-0,40; p=0.0017) mostrou uma
correlação negativa com o número de esporos.
A RDA mostra que dentre os atributos do solo analisados, apenas o pH, H+Al,
NO3-, CT, densidade, umidade e BRSP exerceram influência sobre as espécies de FMA
(Figura 2.5 e 2.6). Na época chuvosa a explicação total das variáveis canônicas foi de
77%, sendo que desse total o componente principal 1 foi responsável por 56% da
explicação da distribuição e o componente principal 2 por 21%. Já na época seca a
explicação total das variáveis canônicas foi de 67%, sendo que desse total o
componente principal 1 foi responsável por 48% da explicação da distribuição e o
componente principal 2 por 19%.
Na época chuvosa a RDA indicou que as espécies Glomus sp. e Glomus
geosporum tiveram correlação positiva com o pH do solo, enquanto que Acaulospora
lacunosa, Ac. spinosa e Gigaspora rosea mostraram correlação negativa (Figura 2.5).
Glomus viscosum, Scutellospora heterogama, Acaulospora mellea e Ac. scrobiculata
relacionaram-se positivamente com a densidade e umidade do solo, entretanto
Acaulospora colossica, Gigaspora decipiens e Glomus geosporum, Gigaspora sp.,
Acaulospora lacunosa e Ac. spinosa foram influenciadas negativamente. O CT
correlacionou-se com o aumento das espécies G.geosporum, Ac. colossica e Gigaspora
decipiens. As espécies Glomus sp. e Acaulospora scrobiculata relacionaram-se
positivamente com os teores de H+Al do solo.
39
Figura 2.5 – Representação gráfica da Análise de Redundância (RDA) na época chuvosa entre as
espécies de FMA presentes nas áreas: nativa (NT) e em recuperação ambiental (R05, R10
e R20), e os principais atributos do solo: pH, H+Al, umid (umidade), CT (Carbono total do
solo) e dens (densidade). As espécies: A.mel (Acaulospora mellea), A.spi (Acaulospora
spinosa), A.lac (Acaulospora lacunosa), A.scr (Acaulospora scrobiculata), A.col
(Acaulospora colossica), G.vis (Glomus viscosum), S.het (Scutellospora heterogama),
G.dec (Gigaspora decipiens), Gi.sp (Gigaspora sp.), G.sp (Glomus sp.) e G.geo (Glomus
geosporum)
A RDA da época seca mostra que a espécie Scutellospora heterogama teve
relação positiva com o pH, H+Al, densidade e microporosidade do solo (Figura 2.6).
Glomus viscosum, Scutellospora heterogama, Acaulospora mellea e Ac. scrobiculata
relacionaram-se positivamente com a densidade e umidade do solo, entretanto
Acaulospora colossica, Ac. lacunosa, Ac. spinosa, Gigaspora decipiens, Gigaspora sp.
e Racocetra intraornata foram influenciadas negativamente. O CT e o nitrato do solo
tiveram relação positiva com as espécies Acaulospora colossica, Ac. lacunosa, Ac.
spinosa, Gigaspora decipiens, Gigaspora sp. e Racocetra intraornata, enquanto que
40
uma relação negativa foi observada para G. viscosum, Ac. scrobiculata, Ac. mellea e
S.heterogama. As espécies de Glomus sp. e Gigaspora sp. relacionaram positivamente
com BRSP.
Figura 2.6 – Representação gráfica da Análise de Redundância (RDA) na época seca entre as espécies
de FMA presentes nas áreas: nativa (NT) e em recuperação ambiental (R05, R10 e R20), e
os principais atributos do solo: pH, H+Al, umid (umidade), CT (Carbono total do solo), dens
(densidade), microp (microporosidade), BRSP (Glomalina Total) e NO3- (Nitrato do solo). As
espécies: A.app (Ambispora appendicula), A.mel (Acaulospora mellea), A.scr (Acaulospora
scrobiculata), A.spi (Acaulospora spinosa), A.lac (Acaulospora lacunosa), A.col (Acaulospora
colossica), A.fov (Acaulospora foveata), Gi.sp (Gigaspora sp.), G.alb (Gigaspora albida),
G.dec (Gigaspora decipiens), G.ros (Gigaspora rosea), G.vis (Glomus viscosum), G.sp
(Glomus sp.), S.het (Scutellospora heterogama) e R.int (Racocetra intraornata)
2.2.3 Discussão
Os dados de biomassa microbiana e respiração basal foram maiores nas áreas
NT e nas em estádios mais avançados de recuperação. Isso pode estar relacionado a
maiores concentrações de carbono orgânico nessas áreas (MARIANI et al., 2006).
Maiores valores de biomassa microbiana e respiração basal indicam uma atividade
microbiana mais intensa, o que traz uma série de melhorias para a qualidade do solo,
uma melhor ciclagem de nutrientes, com maior disponibilidade destes para as plantas,
formação de agregados estáveis e maior diversidade funcional, tais características
41
podem melhorar a funcionalidade e a estabilidade dos ecossistemas (MATSUOKA et
al., 2003; NOGUEIRA et al., 2006).
Uma maior quantidade de glomalina total na área nativa pode estar relacionada
ao acúmulo dessa proteína ao longo do tempo. A glomalina apresenta alta estabilidade
no solo podendo permanecer 42 anos até sua mineralização completa (RILLIG et al.,
2004). Nas áreas em recuperação, devido às influências da atividade agrícola, o tempo
ainda não foi suficiente para que ocorresse um acúmulo dessa proteína no solo, uma
vez que esta é considerada um dos atributos biológicos mais sensíveis a práticas de
manejo do solo (BEDINI et al., 2007). E ainda, a área nativa foi a que apresentou uma
maior diversidade de espécies de FMA, o que pode ter contribuído para aumentos
dessa glicoproteína no solo (PURIN; RILLIG, 2007). Uma maior quantidade de
glomalina no solo na área nativa pode ter contribuído para maiores teores de carbono
no solo nessa área, uma vez que a glomalina, através da formação de agregados no
solo, tem importante papel no armazenamento de carbono no solo (proteção física do
carbono dentro dos agregados da degradação microbiana) (RILLIG et al., 2004;
SEGUEL et al., 2008).
A correlação positiva entre glomalina e número de esporos do solo confirma a
hipótese que os propágulos de FMA são os principais responsáveis pela produção
dessa glicoproteína, com elevada quantidade de glomalina principalmente nas paredes
dos esporos (RILLIG et al., 2004). Os teores de glomalina no solo apresentaram
correlação positiva com algumas espécies de Glomus e Gigaspora. Pode ser que estas
espécies foram as que mais contribuíram para a produção de glomalina. Esse
comportamento pode estar associado às características dos esporos como o diâmetro
do micélio; espécies que formam hifas muito finas possivelmente podem produzir mais
glomalina do que espécies que formam hifas mais grossas, ficando estas responsáveis
principalmente pelo transporte de nutrientes do solo para as plantas (GONZÁLEZ-
CHÁVEZ et al., 2004).
Verificou-se uma grande variação do número de esporos entre as áreas, não
sendo observada nenhuma correlação entre este fator e o tempo de recuperação
ambiental. Um maior número de esporos foi encontrado na área de regeneração mais
recente (R05). Em alguns casos também têm sido encontrado um maior número de
42
esporos no solo em áreas agrícolas do que em vegetação natural (MIRANDA et al.,
2005; MOREIRA et al., 2006; CARRENHO et al., 2010). Isso pode explicar o maior
número de esporos encontrado na área R05, visto que esta teve um cultivo agrícola
recente. O menor número de esporos na vegetação nativa, em relação ao agrossistema
com maior influência antrópica, confirma a maior atuação dos FMA em solos que ainda
estão passando por processo de construção e que ainda não atingiram sua estabilidade
(PIOTROWSKI et al., 2008).
Apenas na área R05 foram verificadas diferenças significativas no número de
esporos entre as épocas, com maior número ocorrendo na época chuvosa. A influência
da época do ano sobre a ocorrência de esporos de FMA ainda não está bem elucidada,
sendo encontrados muitos resultados contraditórios na literatura. Algumas pesquisas
mostram que o número de esporos é maior na época seca (SILVA et al., 2006; BONFIM
et al., 2010) enquanto que outras relatam maior ocorrência na época chuvosa
(TRUFEM; VIRIATO, 1990; AIDAR et al., 2004; MOREIRA et al., 2006). As explicações
para estas diferenças estão geralmente relacionadas com a umidade de cada solo, as
características da planta hospedeira, à combinação da intensidade e duração do
comprimento do dia, com as espécies de FMA presentes e ainda a tendência genética
para uma espécie esporular mais do que a outra (ENTRY et al., 2002; OEHL et al.,
2009; MOREIRA et al., 2009). Também podem estar associadas com uma maior
intensidade luminosa na época chuvosa (verão) que tem como consequência uma
maior exsudação radicular e concentração de carboidratos na raiz, contribuindo para
uma maior esporulação (GEHRING et al., 2003).
A maior ocorrência dos gêneros Glomus e Acaulospora concorda com outros
estudos realizados em áreas de Mata Atlântica no Estado de São Paulo (CARRENHO
et al., 2001; AIDAR et al., 2004; MOREIRA-SOUZA et al., 2003; MOREIRA et al., 2007)
e em áreas de Araucaria angustifolia no Rio Grande do Sul (ZANDAVALLI et al., 2008).
Resultados semelhantes também foram observados em áreas de Floresta Tropical na
China (ZHAO et al., 2001) e na Amazônia Colombiana (PEÑA-VENEGAS et al., 2007).
Dessa forma, estes dois gêneros parecem ser os mais comuns e os mais adaptados às
diversas características dos solos, não só no presente estudo como também em
diferentes ecossistemas.
43
A maior ocorrência de Glomus possivelmente não está relacionada com o pH do
solo, já Acaulospora pode ter sido favorecido pelos baixos valores de pH, uma vez que
muitos estudos mostram que Acaulospora, Scutellospora e Gigaspora adaptam-se
melhor em pH entre 4,0 e 6,0, enquanto que a ocorrência de Glomus é favorecida em
solos com valores de pH entre 6,0 e 8,0 (LAMBAIS; CARDOSO, 1988; STÜRMER et
al., 2006; ZANDAVALLI et al., 2008). Apesar do pH dos solos em estudo se encontrar
numa faixa que favoreceria também os gêneros Gigaspora e Scutellospora, estes foram
menos abundantes em todas as áreas. Entretanto, não se pode descartar a
possibilidade desses gêneros estarem presentes no ambiente sob outras formas, sem a
produção de esporos. Uma abundante presença de células auxiliares nas raízes pode
indicar uma maior predominância de Gigaspora e Scutellospora (BREUNINGER et al.,
2000; MOREIRA et al., 2006).
Além disso, outras características do solo como a textura (argilosa a média
argilosa na maioria dos solos em pauta) contribuem para a maior ocorrência de Glomus
e Acaulospora, em detrimento de Gigaspora e Scutellospora que se adaptam melhor
em solos arenosos (LEKBERG et al., 2007). Além das propriedades químicas e físicas
do solo e características da vegetação, deve ser levada em consideração a morfologia
de cada esporo. Uma maior ocorrência de Glomus pode estar associada principalmente
às características morfológicas dos seus esporos: possuem paredes mais espessas, o
que os torna mais resistentes ao ataque de predadores, são pequenos, o que facilita
sua dispersão pelo vento e água da chuva e, além disso, apresentam elevada
capacidade reprodutiva (SIEVERDING, 1991; CARRENHO et al., 2001).
O elevado número de esporos de G. viscosum na área R05 talvez seja um
indicativo de uma maior adaptação dessa espécie às áreas que estão sob maior
influência antrópica e a solos com maior densidade e umidade. As espécies
G.macrocarpum e G.etunicatum, comumente encontradas em levantamentos em áreas
do Bioma Mata Atlântica do Estado de São Paulo (CARRENHO et al., 2001; AIDAR et
al. 2004; SCHOENLEIN-CRUSIUS et al., 2006; MOREIRA et al., 2007), não foram
encontradas no presente estudo. Pode ser que estas espécies estivessem presentes,
mas foi impossível identificá-las, uma vez que o gênero Glomus é o mais complexo no
reconhecimento de suas espécies, pois perde facilmente estruturas importantes para o
44
seu reconhecimento, como hifas de sustentação e paredes evanescentes. Entretanto,
para Acaulospora, espécies como A.foveata e A. scrobiculata que predominaram em
outros estudos desenvolvidos em ecossistemas de Mata Atlântica pelos mesmos
autores mencionados acima, também foram comuns neste trabalho. Uma ampla
distribuição de Acaulospora scrobiculata e Acaulospora mellea (ocorrendo em todas as
áreas e épocas) pode indicar que estas espécies toleram maior variação nas condições
do solo, clima e características da planta hospedeira. O estudo da diversidade de
Glomeromicetes em ecossistemas brasileiros tem mostrado que estas espécies estão
entre aquelas que apresentam maior amplitude de ocorrência (DE SOUZA et al., 2010).
A esporulação das espécies de FMA diferiu entre as épocas de amostragem.
Com algumas espécies exclusivas para época chuvosa e outras exclusivas para época
seca. Dessa forma, fica evidente a necessidade de mais de uma amostragem para uma
melhor caracterização da comunidade de FMA em determinado ecossistema, visto que
existem espécies que esporulam mais e outras menos em determinadas épocas do ano
e ainda existem aquelas que esporulam apenas em uma época do ano ou talvez
apenas em espaços de tempo maiores (MOREIRA et al., 2007). Apenas em R05 as
espécies não se alteraram com a época de amostragem. Possivelmente, como essa
área é a que teoricamente apresenta mais distúrbios devido ao cultivo agrícola recente,
muitas espécies de FMA foram extintas e pode ser que nesse ecossistema apenas
essas espécies prevaleçam e ainda que a reentrada de espécies novas seja muito
difícil, devido à baixa capacidade de dispersão destes fungos (LOVERA; CUENCA,
2007).
Maiores índices de diversidade de espécies (H) e riqueza de espécies (R) foram
verificados na área NT em comparação com as áreas em recuperação e também se
constatou que o número de espécies de FMA apresentou correlação com o gradiente
de recuperação ambiental, em ambas as épocas de amostragem. Este fato já vem
sendo confirmado na literatura, e em geral áreas sob menor influência antrópica
apresentam maior diversidade de espécies e menor número de esporos de FMA
(MOREIRA-SOUZA et al., 2003; CARRENHO et al., 2010). Uma vez que a diversidade
das espécies de planta aumenta à medida que o processo sucessional avança
(BOERGER et al., 2005), a maior diversidade de espécies de FMA na área NT e nas
45
com maior tempo de recuperação ambiental pode estar associada a maior diversidade
de plantas encontradas nessas áreas. Assim, diferentes espécies de FMA podem se
associar com um maior número de espécies potencialmente hospedeiras, o que
proporciona esporulações diferenciais dependendo da espécie de planta colonizada e
dessa forma contribuem para o aumento da riqueza da comunidade de FMA
(CARRENHO et al. 2001; BOERGER et al., 2005). Entretanto, não apenas a
diversidade de espécies vegetais deve ser considerada, pois, em alguns casos o
aumento da diversidade de espécies vegetais pode não ser acompanhado pelo
aumento da diversidade de FMA (STÜRMER et al., 2006). Outras características
presentes em NT como a própria estabilidade do ecossistema, ausência de distúrbios
(KERNAGHAN, 2005), atividade microbiana mais intensa o que torna a ciclagem de
nutriente mais eficiente, possivelmente também contribuíram para uma maior
diversidade de FMA.
A análise multivariada ACD confirma a grande diferença das comunidades de
FMA nos ecossistemas e épocas estudados. A taxa de discriminação paralela (TDP),
que representa o produto entre o coeficiente canônico padronizado (CCP) e coeficiente
de correlação canônica (r) é usualmente adotado (BARRETA et al., 2006; MOREIRA et
al., 2006). Valores positivos de TDP indicam o efeito da separação entre os
ecossistemas estudados, onde as espécies que apresentaram maiores valores foram as
que mais contribuíram para a separação. Isso indica que dentre todas as espécies de
FMA encontradas, Glomus viscosum, Glomus sp., Scutellospora heterogama,
Acaulospora scrobiculata, Ac. mellea, Ac. spinosa, Ac. lacunosa, Racocetra intraornata,
Gigaspora decipiens e Gigaspora sp. foram as mais importantes em separar os
ecossistemas. Essa separação está relacionada com as características de cada
ambiente, bem com as perturbações antropogênicas que impõem várias limitações à
sobrevivência de determinadas espécies. Em ecossistemas de Araucaria angustifolia,
outras espécies como Scutellospora sp.1, Acaulospora sp.1, Gigaspora decipiens e S.
pellucida foram as que mais contribuíram para separar as áreas nativa e reflorestada
(MOREIRA et al., 2009).
Atributos do solo como os químicos, físicos e microbiológicos de determinado
ambiente são importantes para a distribuição dos FMA nos diversos ecossistemas. A
46
RDA foi fundamental para explicar o comportamento das espécies de FMA em função
dos atributos do solo. Dentre todos os atributos do solo apenas o pH, H+Al, NO3-, CT,
densidade, umidade, microporosidade e BRSP exerceram influência sobre a ocorrência
de determinadas espécies de FMA. Possivelmente outros atributos do solo, como a
fauna, a atividade enzimática e a temperatura, entre outros que não foram avaliados
nesse estudo, podem estar exercendo influência na ocorrência e diversidade dos FMA.
O pH do solo foi determinante para a distribuição dos FMA nos diversos
ecossistemas. As espécies que foram favorecidas pela diminuição do pH (Acaulospora
colossica, Ac. spinosa, Gigaspora rosea, Gigaspora decipiens e Gigaspora sp.)
possivelmente possuem mecanismos bioquímicos que os tornam mais adaptados à
acidez do solo, enquanto que nas espécies que foram relacionadas com o aumento do
pH (Ac. scrobiculata e Glomus sp.), estes mecanismos podem estar ausentes ou
reprimidos. Outros resultados abordando a relação entre pH e diversidade de espécies
de FMA têm sido relatados por Trindade et al. (2007) que verificaram que algumas
espécies de FMA como Acaulospora mellea, Acaulospora morrowiae, Glomus
intraradices, Glomus macrocarpum e Entrophospora colombiana foram mais freqüentes
em solos com valores de pH < 5,5, enquanto Acaulospora scrobiculata, Acaulospora
delicata, Glomus etunicatum e Gigaspora sp foram mais freqüentes em solos com
valores de pH>5,5. Embora a disponibilidade de P no solo também afete a ocorrência
de algumas espécies de FMA (MOREIRA-SOUZA; CARDOSO, 2002), tal
comportamento não foi observado. Pode ser que a baixa disponibilidade de P
encontrada nos solos em questão, não foi suficiente para influenciar a ocorrência e a
diversidade de espécies de FMA.
A análise de RDA confirma a influência da umidade na diversidade de FMA com,
em muitos casos, algumas espécies do mesmo gênero sendo afetadas positivamente
(Acaulospora mellea, Ac. scrobiculata e Glomus viscosum) e outras negativamente
(Acaulospora colossica, Ac.lacunosa, Ac. spinosa e Glomus geosporum). Dessa forma,
a idéia de que o gênero Glomus é favorecido com o aumento da umidade do solo, não
deve ser generalizada, pois de modo geral, sob condições de campo, as diferentes
espécies, têm diversas tolerâncias e se comportam de maneira distinta quando as
condições ambientais são alteradas (MOREIRA et al., 2009).
47
2.3 Conclusões
Características físicas, químicas e microbiológicas do solo bem como a ação
antrópica em cada ambiente e a época de amostragem influenciaram no ciclo de vida
de cada espécie de FMA e foram importantes em determinar a comunidade micorrízica
em diferentes ecossistemas. A melhor qualidade do solo na área nativa e nas em
estádios sucessionais mais avançados indicam um processo de recuperação dos solos
com favorecimento na diversidade de espécies de FMA.
Os resultados apresentados permitem conhecer quais atributos químicos, físicos
e microbiológicos do solo, são importantes em favorecer a ocorrência de determinadas
espécies de FMA. Entretanto, para uma melhor compreensão da influência dos
atributos do solo na ocorrência e diversidade de FMA, outros fatores deveriam ser ainda
levados em consideração, como, por exemplo, a temperatura do solo, a atividade
enzimática, as características da planta hospedeira e a fauna do solo.
Referências
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54
55
3 DIVERSIDADE DE FUNGOS MICORRÍZICOS ARBUSCULARES EM DIFERENTES
PROFUNDIDADES DO SOLO EM ÁREAS REVEGETADAS DE MATA ATLÂNTICA
Resumo
Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) são muito importantes na nutrição mineral das plantas e na recuperação de áreas degradadas, entretanto são escassos os estudos sobre a diversidade dos FMA nesses ambientes. Menos ainda se conhece a respeito da presença dos FMA em diferentes profundidades do solo. Em Mata Atlântica do Estado de São Paulo, Brasil estudaram-se a ocorrência e a diversidade de esporos de FMA em diferentes profundidades (0-15 cm, 15-30 cm e 30-45 cm) e a colonização radicular, num gradiente de recuperação ambiental, compreendendo áreas com 5 anos de reflorestamento (R05), com 10 anos (R10) e com 20 anos (R20), além de uma área nativa (NT). As coletas de solo e raízes foram realizadas no período chuvoso (janeiro) e seco (junho). Foram executadas análises químicas, físicas e colonização radicular em três pontos de amostragem sendo: (A) na base do tronco, (B) distanciadas em 1m do tronco e (C) de plântulas crescendo em volta das árvores adultas. Os esporos foram identificados e posteriormente calculados a abundância relativa, os índices de riqueza (R), de diversidade de Shannon (H) e de dominância de Simpson (Is) das espécies de FMA. Os dados foram submetidos à análise de variância ANOVA e teste t. A colonização radicular foi maior para as áreas em estádios mais avançados de recuperação, nas raízes coletadas no ponto C e na época seca. O número de esporos de FMA na época chuvosa foi maior em R05, em todas as profundidades, enquanto que na época seca esse comportamento foi constatado apenas em 0-15 cm. Em maiores profundidades maior número de esporos foi verificado em NT e R10. O índice de diversidade (H) foi maior em NT e nem sempre a maior diversidade foi verificada nas camadas mais superficiais. Algumas espécies, como Acaulospora colossica, Scutellospora heterogama e S. pellucida, foram mais abundantes na maior profundidade. Ambispora appendicula, Ac. foveata, Glomus geosporum e Gigaspora sp2 ocorreram apenas em 0-15 cm. Espécies do gênero Acaulospora (Ac. mellea e Ac. scrobiculata) e Glomus (G. viscosum e G. sp2.) foram sempre abundantes em todas as profundidades analisadas. As espécies do gênero Gigaspora, Ambispora e Racocetra foram raras em todas as profundidades.
Palavras-chaves: Micorriza; Esporo; Diversidade de espécies; Perfil do solo; Mata ciliar; Recuperação do solo
Abstract
Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are very important for the recuperation of
degraded land, because they enable better absorption of mineral nutrients by plants and
favor the development of tree species used in revegetation. Different soil depths should
be considered for a more detailed survey. The diversity of AMF at different depths (0-15
cm, 15-30 cm and 30-45 cm) and root colonization were performed. The areas selected
for study were: native forest (NT) and a gradient of environmental restoration and
56
reforestation: five years (R05), 10 years (R10) and 20 (R20), all located in the Atlantic
forest, State of Sao Paulo, Brazil. The samples of soil and roots were taken in two
periods: January (rainy) and June (dry season). Root colonization was assessed at three
sites as follows: (A) at the base of the tree trunk, (B) 1m away from the trunk, and (C)
seedlings growing around the adult trees. Spores were identified and the relative
abundance and richness indices (R), Shannon’s diversity (H) and Simpson’s dominance
index (Is) of AMF were calculated. The data were analyzed using ANOVA and t test. The
root colonization was higher for areas at later stages of recovery, in roots collected at
point C and the second sampling period. The number of spores was higher in the rainy
period in R05, at all depths, whereas in the dry period this behavior has observed only in
the 0-15 cm layer. From 15 cm on downwards, a higher number of spores was observed
in NT and R10. The diversity index (H) was higher in NT and not always a greater
diversity was observed in the superficial layers. Some species, such as Acaulospora
colossica, Scutellospora heterogama and S. pellucida were more abundant at greater
depth. Ambispora appendicula, Ac. foveata, Glomus geosporum and Gigaspora sp2
occurred only at 0-15 cm. Species of Acaulospora (Ac. scrobiculata and Ac. mellea) and
Glomus (G. viscosum and Glomus sp2.) were always abundant in all the depths
analyzed. The species of the genus Gigaspora, Ambispora and Racocetra were rare at
all depths.
Keywords: Mycorrhizae; Spore; Species diversity; Soil Profile; Riparian; Soil regeneration
3.1 Introdução
Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) pertencem ao Filo Glomeromycota e
são reconhecidos por formarem associação simbiotrófica mutualística com 80% das
plantas vasculares (SMITH; READ, 1997; SCHÜβLER et al., 2001). Sua grande
importância nos agroecossistemas é atribuída principalmente ao efeito positivo na
nutrição mineral das plantas, devido ao maior acesso destas aos nutrientes minerais do
solo, sobretudo os pouco móveis, P em especial. As micorrizas também têm
importância na ciclagem de nutrientes (CARDOSO et al., 2010) e na formação e
manutenção da estrutura do solo (RILLIG, 2004).
Dessa forma, os FMA têm grande influência na recuperação de áreas
degradadas, pois garantem a sobrevivência e persistência das espécies arbóreas
usadas na revegetação (CARRENHO et al., 2001; MOREIRA et al., 2009). Os principais
benefícios proporcionados às plantas são: melhor condição nutricional, melhoria na
57
absorção de água e alterações bioquímicas e fisiológicas nas plantas que garantem
maior vigor e persistência em solos degradados que geralmente são pobres em
nutrientes (ZANGARO et al., 2002) e onde a quantidade de FMA nativos
remanescentes é extremamente baixa (MENDES FILHO, 2010).
A remoção da cobertura vegetal, juntamente com outros processos, contribui
para a degradação do solo, pois causa erosão, assoreamento de cursos d’água, perda
da biodiversidade, da atividade da biota e da própria fertilidade (SOARES; CARNEIRO,
2010). Existe uma grande preocupação ambiental, pois os desmatamentos têm se
intensificado nos últimos anos, estando entre as principais interferências antrópicas,
especialmente quando acomete biomas que abrigam uma grande biodiversidade como
o da Mata Atlântica (AIDAR et al., 2004). Ações recuperadoras desse bioma tão
ameaçado são necessárias e conhecer a biologia e ecologia dos FMA que atuam nesse
processo é de suma importância.
As populações de FMA no solo variam muito e sua diversidade é afetada por
vários fatores, incluindo as características climáticas, atributos do solo, plantas
hospedeiras e práticas agrícolas. Estudos ecológicos sobre a estrutura das
comunidades de FMA são geralmente restritos às camadas mais superficiais,
especialmente na zona de enraizamento (10-20 ou 10-30 cm) (OEHL et al., 2005) e são
poucos os trabalhos que incluem camadas mais profundas. Os estudos existentes, de
um modo geral, vêm demonstrando que com o aumento da profundidade há um
decréscimo na percentagem de raízes colonizadas por FMA (RILLIG; FIELD, 2003), no
número de esporos de FMA (CARDOSO et al., 2003; YANG et al., 2010) e na
diversidade de espécies (LOVERA; CUENCA, 2007; CUENCA;LOVERA et al., 2010).
Entretanto, outros autores detectaram uma diversificada comunidade de FMA nas
camadas profundas do solo, com algumas espécies aumentando sua ocorrência com o
aumento da profundidade (OEHL et al.,2005; LOVERA;CUENCA et al., 2007;CUENCA;
LOVERA, 2010).
Diversos trabalhos têm considerado a diversidade de FMA em ecossistemas
brasileiros, entretanto, ainda são poucos os que relatam a ocorrência e diversidade em
áreas com processos de recuperação ambiental e ainda nenhum estudo foi encontrado
58
no Brasil sobre a diversidade de FMA nas camadas mais profundas do solo (abaixo da
camada arável).
O objetivo do presente trabalho foi estudar a ocorrência e diversidade de esporos
de FMA em diferentes profundidades do solo num gradiente de recuperação ambiental
(5, 10 e 20 anos) e mata nativa, e, ainda, avaliar a colonização micorrízica em espécies
arbóreas usadas nas áreas revegetadas localizadas no Bioma Mata Atlântica, Estado
de São Paulo, Brasil, em dois períodos de amostragem: janeiro (época de chuvas e
temperaturas elevadas) e junho de 2010 (época de seca e temperaturas amenas).
3.2 Desenvolvimento
3.2.1 Material e Métodos
Caracterização das áreas estudadas
Foram escolhidas para estudo uma área nativa (NT) e três áreas com diferentes
idades de recuperação ambiental, sendo: R05 (5 anos), R10 (10 anos) e R20 (20 anos).
Todas as áreas são de matas ciliares pertencentes ao Bioma Mata Atlântica e
reconhecidas como fragmentos da floresta Estacional Semidecidual, localizadas no
Estado de São Paulo, Brasil (Tabela 3.1). O clima das áreas, segundo a classificação
de Köppen é Cwa: mesotérmico ou subtropical úmido. Trata-se de clima estacional,
com verão chuvoso (setembro-março) e inverno seco (abril-agosto), com temperatura
média do mês mais frio inferior a 18°C e a média do mais quente entre 23°C e 24°C. A
pluviosidade média anual nas áreas é de 1.100 a 1.700 mm.
As áreas anteriormente eram cultivadas com cana-de-açúcar (Saccharum
officinarum) e para recuperação destas foi adotado o modelo fundamentado nos
conceitos de sucessão secundária; utilização de espécies nativas regionais, variando
entre espécies pioneiras, secundárias iniciais e secundárias tardias ou clímax
(RODRIGUES; GANDOLFI, 2000).
59
Tabela 3.1 - Descrição das áreas selecionadas para estudos, ecossistema de Mata Atlântica, Estado de São Paulo, Brasil
Área Município Localização geográfica
Tamanho da área (ha)
Número de espécies
usadas na revegetação
Tipo de solo
NT Campinas 22°50'13''S -46°55'58''W
233 - Argissolo* Vermelho-Amarelo
R20 Iracemápolis 22º35’S - 47º31’W
20 140 Latossolo Vermelho
distroférrico
R10 Santa Bárbara d’Oeste 22º49’06’’S - 47º24’53"W
30 80 Argissolo Amarelo
R05 Piracicaba 22º42’02’’S- 47º38’32’’W
16 25 Nitossolo Vermelho
eutroférrico
*Segundo o Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (EMBRAPA, 2006)
Para a coleta de solo e raízes, cada uma das quatro áreas selecionadas foi
dividida em 30 quadrantes de 10mx10m. Na coleta de solo escolheu-se ao acaso seis
quadrantes. Dentro de cada quadrante foram coletadas amostras de solo em três
pontos que depois constituíram uma amostra composta. As coletas foram realizadas
nas profundidades de 0-15, 15-30 e 30-45 cm, obtendo-se, ao final, 18 amostras de solo
em cada área.
Na coleta das raízes, em cada uma das áreas foram escolhidos ao acaso 15
quadrantes. Em cada quadrante foi selecionada uma árvore para a coleta das raízes.
Algumas das árvores encontravam-se catalogadas e foi possível determinar a espécie.
As coletas, tanto de solo como de raízes, foram realizadas em janeiro (período
chuvoso) e junho (período seco) de 2010. Na primeira coleta, na época chuvosa, as
raízes foram coletadas na base do tronco da árvore escolhida para ter certeza que as
mesmas realmente pertenciam a ela, retirando-se apenas as radicelas mais finas e
superficiais. Entretanto, como nesse local foi encontrada uma porcentagem de
colonização radicular por FMA extremamente baixa, na segunda época foram incluídos
outros pontos de amostragem, sendo: (A) raízes coletadas na base do tronco das
árvores, (B) distanciadas 1m da base do tronco e (C) de plantas no entorno das árvores
com altura variando de 15 até 60 cm. Neste último ponto, adotou-se o critério de
escolher a planta filha da mesma planta adulta selecionada para coleta das raízes.
60
Entretanto, nem sempre isso foi possível, principalmente na área R05 onde existia uma
menor quantidade de plantas filhas, sendo então selecionadas ao acaso plantas
presentes no entorno das árvores.
Na coleta das raízes, foi impossível realizar repetições verdadeiras das amostras
de raízes de uma determinada espécie vegetal dentro da área devido à insuficiência do
número de indivíduos nas parcelas selecionadas. Dessa forma, a porcentagem de
colonização de cada espécie arbórea (APÊNDICE C) foi considerada apenas como uma
repetição aleatória de raízes vegetais tendo sido utilizada para achar uma média de
colonização do conjunto de plantas de cada área de estudo.
- Análises Químicas e Físicas do Solo
As análises químicas do solo foram realizadas segundo as metodologias
descritas por Raij et al. (2001) . O pH do solo foi determinado através de um pHmetro
em uma solução de CaCl2 0,01M. O Ca2+, P e Mg2+ foram extraídos com uma resina de
troca iônica. P foi quantificado colorimetricamente usando molibdato de amônio,
enquanto que o Ca2+ e Mg2+ foram medidos por espectrofotometria de absorção
atômica, o K+ foi extraído do solo por Mehlich 1(HCl 0,05 M + H2SO4) e quantificado por
fotometria de chama. O Alumínio foi extraído com KCl 1M e quantificado por
titulometria. A matéria orgânica do solo foi extraída por dicromato de potássio e
analisada por colorimetria.
As análises de umidade foram realizadas por amostras deformadas e as
proporções de areia, silte e argila foram determinadas pelo método da pipeta
(EMBRAPA, 1997).
- Extração e identificação de esporos de FMA no solo Os esporos foram extraídos de uma amostra de 50g de solo segundo
metodologia descrita por Gerdemann e Nicolson (1963) e centrifugados em água
destilada, 3000 rpm durante três minutos e, em solução aquosa de sacarose 70%, a
2000 rpm, por dois minutos; sendo esta etapa repetida duas vezes. Os esporos foram
contados sob microscópio estereoscópico com aumento de 40 vezes e posteriormente
foram separados por grupos de morfologia semelhante. Os grupos de esporos de FMA
61
foram transferidos e montados em lâminas semi-permanentes, com resina de álcool
polivinílico e glicerol (PVLG) e em reagente de Melzer.
A identificação foi realizada ao nível de espécie utilizando um microscópio óptico
(100 a 400X), com o auxílio do manual de Schenck e Pérez (1990) e descrições
fornecidas pela Coleção Internacional de Fungos Micorrízicos Arbusculares e
Vesiculares (invam http://. caf.wvu.edu). Estimou-se a densidade de esporos total e o de
cada espécie por meio do número de esporos presentes em 50 g de solo.
Após a identificação das espécies de FMA, foram determinados: a abundância
relativa (AR) de cada espécie, avaliada pela porcentagem de esporos por espécie na
amostra; a riqueza de espécies (R), avaliada pelo número de espécies presentes em
50g de solo e o índice de dominância de Simpson (Is) [Is = 1-L), onde: L = Σ ni (n- 1) / N
(N-1), ni = densidade de cada espécie de FMA "i", N = número total de espécies de
fungos micorrízicos, e o índice de diversidade Shannon (H) [H =- Σ (pi log pi), onde: pi =
ni /N; ni = densidade de cada espécie de FMA, N = número total de espécies.
- Colonização micorrízica
Para obtenção da taxa de colonização radicular por FMA, as raízes das plantas
primeiramente foram clareadas com 10% KOH e 10% H2O2, sendo posteriormente
coradas com tinta de caneta azul e submersas em lactoglicerol (VIERHEILIG et al.,
1998). A observação das estruturas de colonização de FMA foi feita em microscópio
óptico segundo Giovannetti e Mosse (1980). Foram montadas cinco lâminas para cada
amostra de raiz, contendo dez segmentos de raízes de aproximadamente um cm em
cada lâmina. Foram atribuídas notas de 0 a 100 % para cada segmento, conforme a
intensidade de colonização radicular observada.
- Análise estatística
Para análise estatística o número de esporos foi transformado para (x + 0,5)0,5 e
os dados de porcentagem de colonização radicular foram transformados para arco seno
(x/100)0,5. Realizou-se a análise de variância e em seguida o teste t de “Student” a fim
de comparar as médias das áreas, profundidades e épocas, com auxílio do programa
SAS (SAS INSTITUTE, 2008).
62
3.2.2 Resultados
- Características físicas e químicas do solo
A análise granulométrica mostrou que os solos apresentaram uma maior
quantidade de argila, com textura variando de argilosa a muito argilosa (Tabela 3.2). A
área R20 foi considerada a mais argilosa, enquanto que as áreas NT e R10 foram
menos argilosas. Na maioria das vezes encontrou-se maior proporção de argila em
maior profundidade.
Tabela 3.2 - Análise granulométrica da área Nativa (NT) e em gradiente de recuperação ambiental (R20, R10 e R05), ecossistema de Mata Atlântica, em janeiro de 2010, Estado de São Paulo, Brasil
Área Profund. (cm)
Areia Silte Argila Textura
(g kg-1
)
0-15 612,3 40,0 251,0 média argilosa
NT 15-30 610,0 81,3 342,7 média argilosa
30-45 563,3 69,0 367,7 argilosa
0-15 344,7 71,0 b 584,3 argilosa
R20 15-30 334,3 64,3 601,3 muito argilosa
30-45 321,7 77,3 601,0 muito argilosa
0-15 645,7 53,7 b 301,0 média argilosa
R10 15-30 634,0 40,3 326,0 média argilosa
30-45 599,0 25,0 376,0 argilosa
0-15 331,0 134,7 534,3 argilosa
R05 15-30 311,3 162,7 526,0 argilosa
30-45 324,7 173,7 501,3 argilosa
A umidade do solo não se modificou com o aumento da profundidade, entretanto,
esta diferiu entre as áreas e épocas (Tabela 3.3). Os valores de umidade do solo, na
época chuvosa, apresentaram diferenças significativas entre as áreas, sendo estes
maiores nas áreas R05 e R20 até os 30 cm de profundidade; já nos 30-45 cm verificou-
se que a umidade foi maior apenas para R05. Na época seca também havia maior
umidade em R05, porém em todas as profundidades. Entre as épocas, verificou-se que
em NT a umidade foi maior na época chuvosa até os 30 cm; já nos 30-45 cm não foram
63
verificadas diferenças entre as épocas. Em R20 e R10, a umidade foi maior na época
chuvosa até os 15 cm, enquanto que nos 30-45 cm a umidade não diferiu entre as
épocas. Em R05 a umidade não diferiu entre as épocas chuvosa e seca, em todas as
profundidades.
Tabela 3.3 - Porcentagem de umidade do solo coletado na área Nativa (NT) e em gradiente de
recuperação ambiental (R20, R10 e R05), ecossistema de Mata Atlântica, época chuvosa
(janeiro) e época seca (junho) de 2010, Estado de São Paulo, Brasil
Áreas
Umidade do solo (%)
Chuvosa Seca
0-15 cm 15-30 cm 30-45 cm 0-15 cm 15-30 cm 30-45 cm
NT 17 b A* 17 b A 17 bc A
12 c B 12 c B 13 c A
R20 22 a A 20 a A 19 b A
17 b B 18 b A 18 b A
R10 16 b A 14 b A 15 c A
11 c B 12 c A 13 c A
R05 25 a A 23 a A 23 a A
25 a A 24 a A 25 a A
*Letras minúsculas nas colunas comparam as áreas na mesma profundidade e letras maiúsculas nas linhas comparam nas mesmas área e profundidade, as épocas pelo teste t (p < 0.05).
Todos os solos em estudo são ácidos, com baixos teores de matéria orgânica
(MO) e P (Tabela 3.4). Verifica-se uma redução dos atributos químicos analisados com
o aumento da profundidade, exceto para H+Al, que apresentou valores
significativamente maiores em NT na maior profundidade. Constatou-se também grande
variação entre as áreas para os diversos atributos químicos nas diferentes
profundidades. Considerando apenas a profundidade de 0-15 cm, verificou-se que o pH,
MO, P e K foram significativamente maiores na área R10, enquanto que Ca e Mg foram
maiores em R05 e NT.
64
Tabela 3.4 - Características químicas de amostras de solo coletadas na área Nativa (NT) e em gradiente
de recuperação ambiental (R20, R10 e R05). Ecossistema de Mata Atlântica, janeiro de
2010, Estado de São Paulo, Brasil
Prof.
pH CaCl2
MO
P
K Ca Mg H+Al
(cm) 0,01 Mol L-1
g Kg-1
mg dm-3 mmolc Kg
-1
NT
0-15 4,6 a B 30 a B 13 a B 117 a B 36,5 a A 10,8 a A 54 c B
15-30 4,5 a A 27 a A 7 b C 136 a A 16,5 b B 7,5 b A 107 b A
30-45 3,9 b D 15 b B 3 c B 99 a B 10,3 b B 3,7 c B 148 a A
R20
0-15 4,7 a B 24 a C 4 b C 40 a C 17,9 a B 8,8 a BC 33 c C
15-30 4,7 a A 20 a B 15 a A 47 a B 13,0 a B 5,3 b A 107 a A
30-45 4,5 b A 16 b B 6 b AB 21 b C 9,5 a B 3,0 c B 94 b B
R10
0-15 4,9 a A 46 a A 25 a A 195 a A 22,7 a B 7,5 a C 80 a A
15-30 4,3 b A 14 b C 3 b D 191 a A 13,5 b B 4,0 b A 53 b C
30-45 4,4 b B 13 b B 2 bb B 161 b A 10,0 b B 3,8 b B 66 b D
R05
0-15 4,4 a C 25 a BC 15 a B 43 a C 39,7 a A 10,5 a A 61 b B
15-30 4,2 b A 23 b AB 10 b B 27 ab B 30,2 ab A 7,5 b A 92 a B
30-45 4,2 b C 19 c A 9 b A 23 b C 28,5 b A 6,2 b A 75 b C
*Letras maiúsculas comparam as áreas na mesma profundidade e letras minúsculas comparam na
mesma área, as diferentes profundidades pelo teste t (p < 0.05).
Colonização radicular por FMA
Na época chuvosa (janeiro) foi observada uma baixa colonização por FMA nas
raízes coletadas na base do tronco das árvores (A), na verdade não muito mais do que
traços, não ocorrendo diferenças significativas entre as áreas. Na época seguinte, com
mais pontos amostrados, a colonização aumentou surpreendentemente (Tabela 3.5).
Uma baixa colonização ainda foi observada próximo ao tronco das árvores (ponto A),
com maiores valores para NT e menores para R05, sendo que R10 e R20 não diferiram
desses dois, nem entre si. A colonização das raízes distanciadas em 1m da base do
tronco (B) apresentou, de um modo geral, maiores valores em comparação com A. Em
B, a colonização radicular foi maior em NT seguida de R20, depois de R10, enquanto
65
R10 e R05 não diferiram entre si. Considerando todos os pontos amostrados, houve
maior colonização para as plantas coletadas no entorno das árvores (C), e nestas, uma
maior colonização foi encontrada em NT e R05, seguida de R20, sendo a menor
colonização em R10.
Tabela 3.5 - Porcentagem de colonização por FMA nas raízes coletadas na base do tronco das árvores
(A), distanciadas 1m da base do tronco (B) e em plantas no entorno das árvores (C), na área nativa (NT) e em gradiente de recuperação ambiental (R20, R10 e R05), época chuvosa (janeiro) e época seca (junho) de 2010. Ecossistema de Mata Atlântica. Estado de São Paulo, Brasil
Áreas Chuvosa Seca
A A B C
R05 2 c A* 2 c B 11 b C 58 a AB
R10 1 c A 7 b AB 17 b C 37 a C
R20 0 d A 7 c AB 22 b B 42 a B
NT 1 d A 8 c A 44 b A 70 a A
* Letras minúsculas nas linhas comparam os diferentes pontos de amostragem na mesma área e letras maiúsculas na coluna comparam no mesmo ponto as áreas pelo teste t (p < 0,05).
Número de esporos de FMA
O número de esporos de FMA diminuiu com o aumento da profundidade do solo
nas duas épocas de amostragem (Figura 3.1). Na época chuvosa foram contados 268
esporos 50g-1 solo seco em 0-15 cm e 183 esporos 50g -1 solo seco em 30-45 cm. Na
época seca, verificou-se um total de 184 esporos 50g-1 solo seco em 0-15 cm e 35,65
esporos 50g-1 solo seco em 30-45 cm. Essa diferença do número de esporos entre a
primeira e a última profundidade foi mais pronunciada na área R05 tanto para a primeira
quanto para a segunda época. Um maior número de esporos foi recuperado na época
chuvosa (665 esporos 50g-1 solo seco) em comparação com a época seca (318 esporos
50g-1 solo seco).
Na época chuvosa, a área R05 apresentou maior número de esporos em todas
as profundidades. Entretanto, na época seca este comportamento só foi verificado na
profundidade de 0-15 cm; em 15-30 cm o número de esporos foi maior em NT e em 30-
45 cm um maior número de esporos foi encontrado nas áreas R10 e NT. Considerando
todas as épocas e profundidades, encontrou-se um menor número de esporos na área
R20.
66
Figura 3.1 – Número de esporos de FMA coletado na área nativa (NT) e em gradiente de recuperação (R20, R10 e R05) em três profundidades. (A) época chuvosa e (B) época seca. Letras maiúsculas comparam as áreas no mesmo período e letras minúsculas comparam a mesma área em diferentes períodos pelo teste t (p < 0.05)
Riqueza, dominância e diversidade das espécies de FMA
Os índices de riqueza (R) e de diversidade (H) diminuíram com o aumento da
profundidade para NT e R20, na época chuvosa, e para NT, R20 e R05 na época seca
(Tabela 3.6). Entre as áreas, observou-se que nas profundidades de 0-15 e 15-30 cm, H
foi maior para NT nas duas épocas de amostragem. Entretanto, em 30-45 cm, H foi
maior para R05 na época chuvosa, enquanto que na época seca os maiores índices
67
foram observados para NT e R10. O índice de dominância (Is) apresentou maiores
valores na maior profundidade, exceto para R10 nas duas épocas.
Tabela 3.6 - Índices ecológicos das espécies de FMA: Riqueza de espécies (R), Índice de Shannon (H) e
Índice de Simpson (Is) nas áreas em recuperação ambiental (R05, R10 e R20) e na área Nativa (NT), na época chuvosa (janeiro) e seca (junho), 2010, São Paulo, Brasil
*Letras minúsculas nas linhas comparam as áreas na mesma profundidade e letras maiúsculas nas colunas comparam na mesma área, as diferentes profundidades pelo teste t (p < 0.05).
Distribuição vertical de FMA
Na área NT, na época chuvosa, foi encontrado maior número de esporos de
Glomus sp1 e Glomus sp2 e um menor número de Ac. spinosa (Figura 3.2). Glomus
sp3, Gigaspora sp1 e Gigaspora sp2 apareceram somente na profundidade de 0-15 cm,
já Acaulospora lacunosa e Gigaspora decipiens foram encontradas apenas até os 30
cm. As espécies Scutellospora heterogama e Gigaspora sp1 foram exclusivas para a
época chuvosa, enquanto que Ambispora appendicula, Racocetra intraornata e
Gigaspora sp2 foram exclusivas para a época seca. Ambispora appendicula, Ac.
colossica, Ac. spinosa, Gigaspora decipiens e Gigaspora sp2 foram exclusivas para a
profundidade de 0-15 cm.
Prof.
(cm)
NT R20 R10 R05 NT R20 R10 R05
Chuvosa Seca
Riqueza de espécies (R)
0-15 7,7 A a* 3,6 A c 3,4 B c 4,5 AB b 7,5 A a 3,8 A c 3,0 A c 4,4 A b
15-30 7,2 A a 2,8 A b 3,4 B b 3,6 B b 6,0 B a 3,1 A c 3,0 A c 4,3 A b
30-45 3,6 B b 1,46 B c 4,0 A b 4,8 A a 3,3 C a 1,8 B b 3,1 A a 2,6 B a
Índice de Shannon (H)
0-15 0,73 A a 0,44 A b 0,45 B b 0,50 B b 0,70 A a 0,49 A b 0,34 B c 0,54 A b
15-30 0,71 A a 0,34 A d 0,46 B c 0,63 A b 0,59 B a 0,45 A b 0,30 B c 0,57 A a
30-45 0,39 B b 0,13 B c 0,51 A b 0,65 A a 0,50 B a 0,22 B c 0,44 Aab 0,35 B b
Índice de Simpson (Is)
0-15 0,24 B b 0,42 B a 0,40 A a 0,37 A a 0,25 B c 0,37 B b 0,52 B a 0,33 B b
15-30 0,25 B c 0,54 B a 0,38 A b 0,28 A c 0,29 B b 0,37 B b 0,60 A a 0,29 B b
30-45 0,54 A b 0,77 A a 0,36 A c 0,28 A d 0,41 A c 0,65 A a 0,40 B c 0,51 A b
68
Nativa
núm ero de esporos (50g solo seco)-1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
pro
fun
did
ad
e (
cm
)
30-45
15-30
0-15
Acau lospora m ellea
Ac. co lossica
Ac scrob icu la ta
Ac sp inosa
Ac lacunosa
G igaspora decip iens
G igaspora sp1
G lom us sp1
G lom us sp2
G lom us sp3
Scute llospora heterogam a
não identificado
núm ero de esporos (50g solo seco)-1
0 5 10 15 20 25
pro
fun
did
ad
e (
cm
)
30-45
15-30
0-15 Am bispora appendicu la
Acaulospora m ellea
Ac. scrobicu lata
Ac.co lossica
Ac. sp inosa
Ac. lacunosa
G igaspora decip iens
G igaspora sp2
G lom us sp1
G lom us sp2
G lom us sp3
G lom us sp5
R acocetra in traornata
N ão identificado
Figura 3.2 - Distribuição vertical das espécies de FMA na área nativa, nas épocas chuvosa (A) e seca (B)
Na área R20, na época chuvosa, verificou-se um maior número de esporos de
Glomus sp2 e Glomus sp3, enquanto que na época seca havia um maior número de
esporos das espécies Ac. mellea, Sc. pellucida, Glomus sp2 e Glomus sp4 (Figura 3.3).
(A)
(B)
69
As espécies Gigaspora rosea e Gi decipiens ocorreram somente em 0-15 cm na época
chuvosa e Ac scrobiculata, Gigaspora rosea e Gigaspora sp1 foram encontradas
apenas até 30 cm na época seca.
R20
núm ero de esporos (50g so lo seco)-1
0 1 2 3 4 5 6 7
pro
fun
did
ad
e (
cm
)
30-45
15-30
0-15
Acaulospora lacunosa
Ac m ellea
Ac. scrobicu lata
G igaspora decip iens
G igaspora rosea
G lom us sp2
G lom us sp3
Scute llospora heterogam a
núm ero de esporos (50g solo seco)-1
0 1 2 3 4 5 6
pro
fun
did
ad
e (
cm
)
30-45
15-30
0-15
Acaulospora scrob icu la ta
Ac m ellea
G igaspora sp1
G igaspora decip iens
G igaspora rosea
G lom us sp2
G lom us sp4
Scute llospora pe llucida
Figura 3.3 - Distribuição vertical das espécies de FMA na área R20, nas épocas chuvosa (A) e seca (B)
(A)
(B)
70
Na área R10, encontrou-se um maior número de esporos de Glomus sp2,
Glomus sp3, Ac. mellea e Ac. scrobiculata para as duas épocas de amostragem (Figura
3.4). Na época chuvosa, Glomus sp2, Glomus sp3 e Ac. mellea apresentaram maior
número de esporos na profundidade de 30-45 cm. Glomus geosporum apareceu
somente na profundidade de 0-15 cm na época chuvosa, e o mesmo comportamento foi
verificado para Acaulospora foveata na época seca.
R10
núm ero de esporos (50g solo seco)-1
0 5 10 15 20 25
pro
fun
did
ad
e (
cm
)
30-45
15-30
0-15Acaulospora m ellea
Ac scrob icu la ta
G lom us geosporum
G lom us sp2
G lom us sp3
núm ero de esporos (50g solo seco)-1
0 2 4 6 8 10 12 14
pro
fun
did
ad
e (
cm
)
30-45
15-30
0-15
Acaulospora m ellea
Ac. scrob icu la ta
Scute llospora heterogam a
Ac. foveata
G igaspora a lb ida
G igaspora rosea
G lom us sp 2
G lom us sp 3
Figura 3.4 - Distribuição vertical das espécies de FMA na área R10 nas épocas chuvosa (A) e seca (B)
(B)
(A)
71
Na área R05, na época chuvosa, encontrou-se um maior número de esporos de
Glomus viscosum, Glomus sp3, Ac. scroiculata e Ac. mellea (Figura 3.5). Ac. colossica
apareceu somente na profundidade de 30-45 cm e Glomus sp2 somente depois dos 15
cm. Na época seca, a ocorrência das espécies não variou com a profundidade e um
grande número de esporos foi encontrado na profundidade de 0-15 cm.
R05
núm ero de esporos (50g solo seco)-1
0 10 20 30 40 50 60 70
pro
fun
did
ad
e (
cm
)
30-45
15-30
0-15
Acaulospora m ellea
Ac. co lossica
Ac scrobicu lata
G lom us viscosum
G lom us sp2
G lom us sp3
Scute llospora heterogam a
núm ero de esporos (50g so lo seco)-1
0 5 10 15 20 25
pro
fun
did
ad
e (
cm
)
30-45
15-30
0-15
Acaulospora m ellea
Ac. scrobicu lata
G lom us sp.3
G lom us v iscosum
Scute llospora heterogam a
Figura 3.5 - Distribuição vertical das espécies de FMA na área R05 nas épocas chuvosa (A) e seca (B)
(A)
(B)
72
Uma análise geral de todas as áreas, épocas e profundidades (Tabela 3.7),
mostra que Acaulospora colossica, Scutellospora heterogama e S. pellucida foram mais
abundantes na profundidade de 30-45 cm. Glomus sp1 foi mais abundante a partir dos
30 cm de profundidade. Algumas espécies ocorreram apenas na camada mais
superficial do solo, como: Ambispora appendicula, Ac. foveata, Glomus geosporum e
Gigaspora sp2. As espécies do gênero Acaulospora (Ac. mellea e Ac. scrobiculata) e
Glomus (Glomus viscosum e Glomus sp2) foram sempre abundantes em todas as
profundidades analisadas, enquanto que as espécies do gênero Gigaspora, Ambispora
e Racocetra foram raras em todas as profundidades.
Tabela 3.7 - Abundância relativa das espécies de FMA nas diferentes profundidades do solo,
considerando todas as áreas e épocas. Ecossistema de Mata Atlântica, Estado de
São Paulo, Brasil
Espécies de FMA Abundância relativa (%)
0-15 cm 15-30 cm 30-45 cm
Ambispora appendicula (Schenck & Smith) Walker, Vestberg & Schuessler
Rara 0 0
Acaulospora mellea Spain & Schenck Abundante Abundante Abundante Ac foveata Trappe & Janos, Rara 0 0 Ac. colossica Schultz, Bever & Morton Rara 0 Freqüente Ac scrobiculata Trappe Abundante Abundante Abundante Ac spinosa Walker &Trappe Rara 0 Rara Ac lacunosa Morton Rara Freqüente Rara Gigaspora decipiens Hall & Abbott Rara Rara 0 Gi. rosea Nicolson & Schenck, Rara Rara Rara Gi albida Schenck & Sm Rara Rara Rara Gigaspora sp1 Rara Rara 0 Gigaspora sp2 Rara 0 0 Glomus geosporum (T.H. Nicolson & Gerd.) C. Walker
Rara 0 0
Glomus viscosum Nicolson Abundante Abundante Abundante Glomus sp1 Freqüente Abundante Abundante Glomus sp2 Abundante Abundante Abundante Glomus sp3 Abundante Abundante Freqüente Glomus sp4 Rara Rara Rara Glomus sp5 Rara Rara Rara Racocetra intraornata Goto, Maia & Oehl
Rara Rara Rara
Scutellospora heterogama (T.H. Nicolson e Gerd.) Walker & Sanders
Rara Rara Freqüente
S. pellucida (Nicol. & Schenck) Walker & Sanders
Rara Rara Frequente
Nota: 0=não ocorrência; Rara: <1%-2%; freqüente: >2-10%; e abundante: > 10%
73
O gênero Glomus apresentou uma alta diversidade de espécies, com mais de
30% das espécies encontradas (7 espécies). Os gênero Acaulospora e Gigaspora
também apresentaram uma alta diversidade com 26% (6 espécies) e 22% (5 espécies)
respectivamente. Ocorreu um maior número de espécies na época seca e na área NT.
3.2.3 Discussão
Os solos apresentaram caráter ácido e com baixos teores de MO, P e K. A baixa
fertilidade nos solos da Floresta Tropical tem sido reportada e pode estar associada à
rápida ciclagem de nutrientes (CUENCA; LOVERA, 2010). A disponibilidade de
nutrientes no solo não foi relacionada com o tempo de recuperação ambiental.
Possivelmente resquícios da fertilização nas áreas com cultivo agrícola recente e a
rápida ciclagem de nutrientes, comum em áreas nativas, estão contribuindo para tais
resultados.
A maior colonização radicular por FMA verificada nas árvores de floresta nativa e
de estádios mais avançados de recuperação está em desacordo com alguns relatos de
que a colonização das raízes é geralmente menor nos ecossistemas de Mata Atlântica
que apresentam floresta madura ou floresta secundária com idade mais avançada do
que nas áreas mais estressadas (AIDAR et al., 2004; STÜRMER et al., 2006;
ZANGARO et al., 2008). A avaliação da colonização por FMA pode variar bastante de
acordo com a espécie arbórea envolvida. Espécies pioneiras e secundárias iniciais
podem apresentar colonização radicular de alta a muito alta, enquanto que as
secundárias tardias e clímaxes apresentam de baixa a muito baixa colonização
(ZANGARO et al., 2002). Entretanto, como no presente trabalho as coletas foram
realizadas aleatoriamente, sem considerar o grupo ecológico das espécies árboreas,
pode ser que uma maior ou menor colonização radicular esteja relacionada à
capacidade micotrófica de cada espécie árborea presente nas áreas estudadas.
Dessa forma, a avaliação da colonização radicular de determinado ambiente
mostra-se problemática, pois em ecossistema com floresta mista e tão diversificado
como o da Mata Atlântica, a seleção de plantas ao acaso pode remeter à coleta de
raízes de plantas com diferentes níveis de dependência micorrízica. Além disso, pode
ocorrer a insuficiência de indivíduos da mesma espécie para realizar a amostragem,
74
ocorrendo um número de repetições insuficiente, o que compromete estatisticamente a
avaliação. O ideal seria aliar o estudo de colonização micorrízica com um estudo de
diversidade vegetal nas florestas ou ,ainda, complementar os dados de campo com um
ensaio em casa de vegetação com maior número de repetições das espécies arbóreas.
Outro ponto que deve ser considerado é o local da raíz na qual é realizada a
amostragem, se é na base do tronco das árvores ou distanciado desse, além da idade
da planta.
Uma maior colonização observada nas raízes distanciadas em um metro do
tronco das árvores pode estar relacionada à maior presença de raízes mais finas
observadas nesse local que possivelmente contribuiram para uma maior colonização,
visto que são estas as principais responsáveis pela exsudação de compostos orgânicos
que desencadearão o processo de colonização pelo fungo micorrízico (CARDOSO et
al., 2003; ZANGARO et al., 2008) e também pela absorção de nutrientes pela planta.
Este mesmo comportamento foi confirmado para as plantas coletadas no entorno das
árvores que, devido à maior presença de raízes finas, apresentaram uma maior
colonização por FMA em comparação com as árvores já bem estabelecidas. Outro fato
que possivelmente contribuiu para tais resultados é o maior investimento na simbiose
micorrízica por plantas em estádios iniciais de desenvolvimeto (espécies com
crescimento rápido), em comparação com espécies arbóreas nativas de uma floresta
madura (espécies de crescimento mais lento), que são menos capazes de manter os
fungos, devido à sua baixa atividade metabólica, menor investimento na produção de
folhas e menor disponibilidade de luz, que pode resultar em menos carboidratos
disponíveis nas raízes para os FMA (ZANGARO et al., 2008).
É importante destacar que, embora tenham ocorrido diferenças para épocas de
amostragem, áreas de estudo, pontos de amostragem e espécies árboreas envolvidas,
a presença de colonização radicular por FMA foi generalizada em todas as áreas,
mesmo naquelas em recuperação mais recente. A associação micorrízica é reportada
como um dos principais fatores bióticos que contribuem para o sucesso da recuperação
de áreas degradadas. Umas vez que estes fungos tornam a ciclagem de nutrientes
mais eficiente, eles minimizam as perdas de elementos dos ecossistemas e diminuem o
estresse nutricional, visto que os solos são geralmente pobres em nutrientes, e isso
75
tudo reflete numa melhor adaptação, sobrevivência e aceleração do crescimento das
espécies arbóreas (ZANGARO et al., 2002).
Apesar de ocorrer, geralmente, uma redução do número de esporos com o
aumento da profundidade, surpreendentemente, neste estudo, ainda foi verificado um
elevado número de esporos na maior profundidade. A redução do número de esporos
com a profundidade está de acordo com o único estudo realizado no Brasil sobre a
densidade de esporos de FMA ao longo do perfil do solo (CARDOSO et al., 2003). Os
autores, trabalhando com as profundidades de: 0–1, 2–3, 5–7.5, 10–15, 20–30 e 40–60
cm, observaram que a porcentagem de esporos foi de 79 até 88% na profundidade de
0–15 cm e de 12–21% na de 20–60 cm. Estes resultados concordam também com os
apresentados por Lovera e Cuenca (2007), em estudos na Venezuela e Yang et al.
(2010) na China. Tal fato pode estar associado à maior presença de raízes finas nas
camadas superficiais do que nas camadas profundas, já que os esporos são altamente
dependentes das raízes, principalmente das mais finas, para iniciarem a simbiose
(CARDOSO et al., 2003; ZANGARO et al., 2008). Dessa forma, a densidade de esporos
parece que acompanha a densidade de raízes finas ao longo do perfil do solo
(CUENCA; LOVERA, 2010). A alta temperatura e a luz elevada próximo à superfície do
solo também contribuem para aumentar a esporulação (CARDOSO et al., 2003). Além
disso, a menor presença de esporos na camada mais profunda pode estar relacionada
à baixa pressão parcial de oxigênio que prevalece em profundidade, uma vez que os
mesmos são aeróbios, e a elevada densidade do solo nas camadas inferiores pode
impedir a sobrevivência dos esporos (VERMA et al., 2010).
Além da variação do número de esporos ao longo do perfil do solo, ocorreu
também uma grande variação de espécies, com menor número de espécies sendo
verificada na maior profundidade. Estes resultados estão de acordo com os
apresentados por Oehl et al. (2005), Lovera e Cuenca (2007), Cuenca e Lovera (2010)
e Yang et al. (2010). Entretanto, elevada riqueza de espécies também pode ser
encontrada mesmo nas camadas mais inferiores, sendo algumas vezes superior às
camadas mais superficiais, como foi verificado nas áreas R10 e R05 na época chuvosa.
Uma maior riqueza de espécies nas camadas mais profundas em comparação com as
camadas mais superficiais não é comum, mas em alguns casos um maior índice de
76
diversidade e até mesmo a permanência da riqueza de esporos até a profundidade de
40 cm tem sido reportada (OEHL et al., 2005; LOVERA; CUENCA, 2007; CUENCA;
LOVERA, 2010).
Algumas características de cada área, como, por exemplo, os efeitos da
intervenção antrópica através das práticas de manejo do solo, por meio de aração,
adubação, monoculturas extensivas e uso de agrotóxicos devem ter contribuido para a
redução da incidência de algumas espécies de FMA, e talvez para a migração destas
para as camadas mais profundas. Muitas espécies de FMA parecem encontar refúgio
abaixo da profundidade de aração, como estratégia para garantir sua sobrevivência.
(OEHL et al., 2005).
A diminuição das espécies de Acaulospora e Gigaspora com o aumento da
profundidade, enquanto as espécies de Scutellospora aumentam (MULETA et al., 2008;
OEHL et al., 2005), pôde ser confirmada. A maior ocorrência de Scutellospora na maior
profundidade pode estar relacionada à maior adaptação desse gênero a temperaturas
mais baixas que geralmente são encontradas nas camadas mais profundas do solo
(MULETA et al., 2008), à baixa disponibilidade de nutrientes, principalmente P, visto
que espécies desse gênero apresentam correlação negativa com os teores de P
disponível (OEHL et al., 2005) e, ainda, como Scutellospora é particularmente sensível
aos distúrbios do solo (MULETA et al., 2008), esse gênero pode ter encontrado abrigo
nas camadas mais profundas.
Um maior número de esporos foi encontrado na época chuvosa, enquanto um
maior número de espécies foi verificado na época seca. A dinâmica sazonal dos FMA
ainda não está bem elucidada, com muitas suposições sendo apresentadas na tentativa
de explicar tal comportamento. Possivelmente, este fato está relaciondo à elevada
intensidade luminosa e temperatura nessa época, que tem como consequências o
aumento na exsudação radicular e concentração de carboidratos na raiz, contribuindo
para uma maior esporulação (GEHRING et al., 2003). A dinâmica sazonal da
diversidade de FMA é mais complexa, pois as espécies de FMA apresentam diferentes
estratégias de esporulação, sendo que algumas podem esporular mais e outras menos
em determinadas épocas do ano (MOREIRA et al., 2007). Em alguns casos, assim
77
como no presente estudo, um maior número de espécies de FMA tem sido encontrado
na época seca (CAPRONI et al., 2007; CUENCA; LOVERA, 2010).
O número de espécies de FMA encontrado e a maior ocorrência de Glomus e
Acaulospora concordam com os resultados de outras pesquisas em áreas de Mata
Atlântica no Estado de São Paulo na profundidade de 0-20 cm (TRUFEM; VIRIATO,
1990; CARRENHO et al., 2001; MOREIRA-SOUZA et al., 2003; AIDAR et al., 2004;
STÜRMER et al., 2006; MOREIRA et al., 2007). A maior ocorrência de Glomus e
Acaulospora está relacionada entre outros fatores com a textura dos solos no estudo
em pauta (argilosa a muito argilosa) que favorece a ocorrência de Glomus e
Acaulospora, enquanto que nessa textura de solo os gêneros Gigaspora e
Scutellospora são menos freqüentes (LEKBERG et al., 2007). Acaulospora também
pode ter sido favorecida pelo baixo valor de pH observado nos solos, uma vez que este
gênero ocorre com maior freqüência em solos ácidos (LAMBAIS; CARDOSO, 1988;
STÜRMER et al., 2006).
Um maior número de esporos foi verificado nas áreas R05 e NT. Um maior
número de esporos na área em recuperação mais recente pode estar associado à
presença de árvores ainda não desenvolvidas completamente, o que aumenta a
dependência dos FMA (ZANGARO et al., 2002). E ainda, nessa área há uma maior
incidência de radiação luminosa nos solo, já que as plantas não possuem a copa
completamente formada, e assim, possivelmente, os rápidos ciclos de secagem e
molhamento do solo podem ter desencadeado nos FMA mecanismos que induziram a
esporulação (ZANGARO; MOREIRA, 2010). Já na área nativa um elevado número de
esporos pode estar associado às melhores características do ambiente devido à
ausência de distúrbios, onde a ciclagem de nutrientes é mais eficiente, fato que também
favoreceu um maior número de espécies em NT. Nessa área ocorre a instalação de um
maior número de espécies vegetais potencialmente hospedeiras que possivelmente
contribui para aumentar a riqueza da comunidade de FMA (CARRENHO et al., 2001;
MOREIRA-SOUZA et al., 2003; LOVERA; CUENCA, 2007). Entretanto, tal suposição
não ocorre em todas as situações, pois o aumento da diversidade de espécies vegetais
pode não ser seguido pelo aumento da diversidade de FMA, como observado por
Stürmer et al. (2006) em solos de estádios iniciais de uma sucessão secundária de
78
Floresta Atlântica no Sul do Brasil. Dessa forma, a relação entre diversidade de plantas
e diversidade de espécies de FMA ainda não está bem elucidada e outras
características ecológicas de cada ecossistema podem estar influenciando
indiretamente nessa relação (MOREIRA et al., 2009).
Apesar do número de esporos ser elevado em R05, esta foi a que apresentou um
menor número de espécies de FMA (menor diversidade), isso sugere que algumas
espécies foram dizimadas ou até erradicadas com o manejo agrícola anteriormente
adotado e o tempo ainda não foi suficiente para recuperar todas as espécies
originalmente presentes no solo. Pode ser que nesse ecossistema o retorno das
espécies de FMA seja muito baixo, ou ainda, que não tenha entrado nenhuma espécie
nova, devido à baixa capacidade de dispersão destes fungos, já que estes possuem
hábito hipógeo, em que as frutificações localizam-se abaixo da superfície do solo,
dificultando o transporte, principalmente por chuva e vento (LOVERA; CUENCA, 2007).
2.3 Conclusões
Os resultados apresentados contribuem para o conhecimento da distribuição
vertical dos FMA em solos de Floresta Atlântica. Os altos valores para a ocorrência e a
diversidade de FMA até os 45 cm de solo foram surpeendentes. Ocorreu uma grande
variação das espécies de FMA ao longo do perfil do solo e algumas espécies foram
mais abundantes na maior profundidade. Um maior número de esporos de FMA foi
verificado na época chuvosa, enquanto que uma maior diversidade de espécies foi
encontrada na época seca. A diversidade de FMA foi maior na área nativa e
acompanhou o gradiente de recuperação das áreas. A colonização radicular por FMA
foi maior nas raízes das árvores que se encontravam em fases iniciais de
desenvolvimento em comparação com as árvores mais desenvolvidas e, nestas, uma
maior colonização foi verificada nas raízes distanciadas em 1 m do tronco do que na
base do tronco. Alguns problemas são observados quando se deseja avaliar a
colonização radicular em floresta mista, onde as árvores não se encontram
classificadas e onde o número de árvores da mesma espécie é insuficiente para uma
avaliação estatisticamente correta.
79
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83
4 CONCLUSÕES GERAIS
As características físicas, químicas e microbiológicas do solo, bem como a ação
antrópica e épocas de amostragem influenciaram a ocorrência e diversidade de FMA
nas áreas estudadas e ao longo do perfil do solo. Devido a essa influência, algumas
espécies de FMA, foram mais adaptadas a determinados ambientes, sendo muitas
vezes capazes de discriminar os ecossistemas estudados. Dentre os atributos do solo
analisados, apenas o pH, H+Al, NO3-, glomalina total, densidade, microporosidade,
umidade e carbono total do solo afetaram a ocorrência e diversidade de FMA. Sugere-
se que outros fatores do solo que não foram analisados podem estar relacionados à
ocorrência de determinadas espécies, como por exemplo, atividade enzimática,
temperatura, fauna do solo etc.
As melhores condições químicas, físicas e microbiológicas observadas na área
nativa e nas áreas em estádios de recuperação mais avançado foram determinantes
para que a diversidade de espécies de FMA, ao contrário do número de esporos,
acompanhasse o gradiente de recuperação das áreas.
Tanto em número de esporos como na diversidade de espécies, apesar de terem
diminuído com o aumento da profundidade, um supreendentemente elevado número de
esporos e grande diversidade ainda foram obervados nas camadas mais profundas.
Algumas espécies tiveram preferência por camadas mais profundas no solo.
Além da profundidade, foi verificada a influência da época de amostragem na
ocorrência e diversidade de FMA. Um maior número de esporos foi encontrado na
época chuvosa, enquanto uma maior diversidade de espécies foi verificada na época
seca. Muitas espécies de fungo micorrízico apresentaram diferentes estratégias de
formação dos esporos, com algumas espécies sendo exclusivas para época seca e
outras exclusivas para época chuvosa.
A colonização radicular por FMA foi afetada pelo estádio de desenvolvimento,
diversidade e capacidade micotrófica das espécies arbóreas, das espécies de FMA
envolvidas, além da época e local de amostragem. Plantas em estádios iniciais de
desenvolvimentos parecem depender mais dos FMA para seu desenvolvimento do que
as plantas maduras. Em árvores adultas a colonização foi maior nas raízes coletadas a
1m de distância do tronco do que nas raízes coletadas na base do tronco.
84
Considerações finais
Este estudo apresenta resultados importantes sobre a diversidade de espécies
de FMA em ecossistema de Mata Atlântica. A ocorrência desses fungos mostrou-se
generalizada mesmo nos ambientes em estádios mais recentes de recuperação e pelo
menos até os 45 cm de profundidade. Possivelmente, a presença dos FMA está
tornando possível a recuperação dessas áreas, pois estes são responsáveis pela
diminuição dos estresses principalmente os nutricionais e pela melhor estruturação do
solo, proporcionando melhorias no desenvolvimento das plantas.
Este trabalho foi pioneiro com relação à diversidade de FMA em diferentes
profundidades em áreas de Floresta Atlântica e os resultados apresentados mostram
que a visão generalizada de que os esporos de FMA se localizam quase
exclusivamente na zona das raízes (até 20 cm de profundidade) deve ser corrigida,
visto que mesmo nas maiores profundidades um elevado número de esporos e uma
grande diversidade de espécies se fazem presentes.
A avaliação da colonização radicular mostra-se problemática em áreas de
floresta mista onde as árvores não se encontram classificadas e o número de indivíduos
da mesma espécie é insuficiente ou é muito baixo, comprometendo as análises
estatísticas.
Como o estudo foi realizado em campo, alguns esporos de FMA encontravam-se
em condições precárias de preservação, o que impediu sua identificação. Sugere-se
aliar o estudo de campo a um estudo utilizando culturas armadilhas em casa de
vegetação visando à obtenção de esporos em melhores condições morfológicas. Os
levantamentos de FMA realizados a campo também podem subestimar a verdadeira
riqueza de espécies do ambiente, pois são relatadas como presentes apenas as
espécies cujos esporos puderam ser encontrados.
Perspectiva futura
Para um melhor entendimento da dinâmica dos FMA nos solos, além dos
atributos analisados, todos os aspectos ecológicos de cada ecossistema devem ser
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considerados. Um completo detalhamento da diversidade de FMA de um ecossistema
exige um trabalho mais criterioso, levando em consideração diferentes profundidades e
sugere-se que as coletas devem cobrir todas as estações do ano, visto que uma análise
das camadas mais superficiais e apenas em uma época pode estar encobrindo as
demais espécies presentes nas camadas mais profundas e que esporulam em outros
períodos do ano. E ainda muitas espécies podem estar presentes em outras formas de
propágulos infectivos como hifas no solo que colonizam as raízes finas.
Tendo em vista a influência do ponto de amostragem de raízes das espécies
arbóreas nas variações da colonização radicular por FMA, necessita-se de um estudo
mais pormenorizado em áreas onde haja um levantamento mais preciso das espécies
arbóreas e onde existam pelo menos quatro repetições de árvores da mesma espécie
em cada área de estudo.
Como sabemos, a aplicação de FMA no campo ainda é considerada um
processo difícil devido a vários fatores, necessitando ainda de muitos avanços
científicos nessa área. Entretanto, o nosso trabalho representa um primeiro passo para
tentar entender como e quais atributos do solo estão influenciando na ocorrência de
determinadas espécies de FMA no campo. Tal conhecimento permite ter uma idéia de
quais espécies se adaptarão melhor às características do solo presentes em cada
ambiente. Dessa forma, algumas informações fornecidas por esse trabalho poderão
auxiliar na escolha da espécie de FMA para inoculação das espécies arbóreas usadas
na revegetação.
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APÊNDICES
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APÊNDICE A – Áreas selecionadas para estudo, pertencentes ao ecossistema de Mata Atlântica: Nativa
(NT) e em gradiente de recuperação ambiental (R05, R10 e R20)
APÊNDICE B – Espécies de FMA detectadas nas áreas de Floresta Atlântica estudadas: a) Acaulospora
foveata; b) Glomus viscosum; c) Acaulospora mellea; d) Acaulospora scrobiculata; e)
Gigaspora decipiens e Gigaspora sp2. Barra = 1µm
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APÊNDICE C - Porcentagem de colonização radicular por FMA das plantas avaliadas na área Nativa
(NT) e em gradiente de recuperação ambiental (R20, R10 e R05), ecossistema de Mata
Atlântica, época chuvosa e seca, 2010, Estado de São Paulo, Brasil. ni=não identificada
(continua)
Família Espécie vegetal Chuvosa Seca
A A B C
NT
Apocynaceae Aspidosperma polyneuron M. Arg. 0 6 42 41 Bombacaceae Chorisia speciosa A. St. Hil. 0 2 65 77 Cecropiaceae Cecopria pachystachya Trec. 0 4 34 - Canabaceae Trema micrantha (L.) Blume. 1 5 39 82 Fabaceae Copaifera lansdorffii Desf. 4 35 21 72 Fabaceae Holocalyx balansae Mich. 0 12 48 39 Lauraceae Ocotea beaulahie Baitello - - - 57
Lauraceae ni - - - 34
Malpighiaceae ni - - - 21 Malvaceae ni - - - 52 Myrtaceae Calycorectes acutatus (Miq.)Toledo 3 7 36 84
Myrtaceae 1 ni - - - 79
Myrtaceae 2 ni - - - 87
Meliaceae Trichilia claussenii C. DC. 0 10 51 -
Phyllanthaceae Savia dictyocarpa Müll. Arg. 0 8 53 65
Rubiaceae 1 ni - - - 45
Rubiaceae 2 ni - - - 62
Rutaceae Almeidea lilacina A. St.-Hil. 0 7 36 84
Rutaceae Metrodorea nigra A. St.-Hil. 0 6 52 80
Rutaceae Esenbeckia leiocarpa Engl. 2 13 47 98
R20
Boraginaceae Cordia ecalyculata Vell. 0 1 11 26
Boraginaceae Cordia myxa L. 0 1 7 54
Euphorbiaceae Croton floribundus (L.) Spreng. 0 16 24 -
Euphorbiaceae Croton urucurana Baill 0 1 30 59
Euphorbiaceae 1 ni - - - 25
Euphorbiaceae 2 ni - - - 47
Fabaceae Erythrina corallodendron L. 0 - - 27
Fabaceae ni - - - 38
Lauraceae 1 ni - - - 26
Lauraceae 2 ni - - - 53
Meliaceae Melia azedarach L. 0 9 30 -
Mimosaceae Leucena leucocephala (Lam) de Wit. 0 8 14 23
Myrtaceae ni - - - 55
Rutaceae Clausena excavata Burm.f. 0 2 34 31
Rutaceae Murraya paniculata (L.) Jack - - - 64
Rutaceae ni - - - 21
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APÊNDICE C - Porcentagem de colonização radicular por FMA das plantas avaliadas na área Nativa
(NT) e em gradiente de recuperação ambiental (R20, R10 e R05), ecossistema de Mata
Atlântica, época chuvosa e seca, 2010, Estado de São Paulo, Brasil. nc=não classificada
(conclusão)
Família Espécie vegetal Chuvosa Seca
A A B C
R20
Rubiaceae ni 0 - - 42 Sterculiaceae Helicteres ovata Lam 0 2 26 20 Solonaceae ni 0 - - 37 Tiliaceae Luehea divaricata Mart. 0 4 21 - Tiliaceae Muntingia calabura L. 0 20 44 80
R10 Anacardinaceae Schinus terebinthifolius Raddi 3 11 16 31 Asteraceae 1 ni - - - 56 Asteraceae 2 ni - - - 32 Bignoniaceae Tabebuia chrysotricha (Mart. ex DC.)
Standl. 0 7 21 48
Bignoniaceae Tabebuia cf. Impetiginosa (Mart.) Standley
0 10 35 -
Boraginaceae Cordia myxa L. 0 6 5 17 Fabaceae Acacia polyphylla DC. 0 5 3 29 Fabaceae Anadenanthera peregrina (L.)
Spreng. 4 4 11 -
Fabaceae Schizolobium parahyba (Vell.) Blake 0 21 14 37 Fabaceae Senna reticulata 6 8 28 - Lauraceae 1 ni - - - 21 Lauraceae 2 ni - - - 42 Malvaceae Apeiba tibourbou Aubl. 0 15 22 32 Myrtaceae Psidium guajava L. 1 3 26 -
R05
Amaranthaceae Amaranthus viridis L. - - - 54 Asteraceae Eclipta alba (L.) Hassk. - - - 67 Asteraceae Gnaphalium spicatum Lam. 1 21 34 86 Boraginaceae Cordia myxa L. 0 0 19 55 Euphorbiaceae Croton urucurana Baill 0 2 13 48 Euphorbiaceae Phyllanthus tenellus Roxb. 4 9 34 - Lamiaceae 1 ni - - - 29 Lamiaceae 2 ni - - - 18 Lamiaceae 3 ni - - - 72 Lamiaceae 4 ni - - - 53 Malvaceae Sida glaziovii K. Schum - - - 41 Meliaceae Melia azedarach L. 3 6 10 - Mimosaceae Enterolobium contortisiliquum (Vell.)
Morong 2 9 8 59
Mimosaceae Leucena leucocephala (Lam) de Wit. 4 13 16 24 Myrtaceae Eugenia jambos L. 0 0 11 62 Papilionoideae Indigofera anil L. - - - 35 Tiliaceae Muntingia calabura L. 0 2 5 28
- ponto não amostrado
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APÊNDICE D - Média da precipitação pluviométrica e temperatura durante o périodo avaliado nas áreas
em estudo
